Ingegneria Meccanica - Percorso Formativo

INSEGNAMENTO	SEMESTRE	CFU	SSD	LINGUA
119551 - ADVANCED FLUID MACHINERY AND ENERGY SYSTEMS STEFANO UBERTINI	Primo Semestre	9	ING-IND/08		Obiettivi formativi Il corso si propone di fornire una comprensione approfondita delle macchine volumetriche, analizzando i cinematismi, gli espansori volumetrici, i compressori volumetrici e le pompe volumetriche. I partecipanti acquisiranno conoscenze dettagliate sui motori a combustione interna, inclusa la loro classificazione, i campi di impiego, i parametri caratteristici, le prestazioni e le tecniche di regolazione della potenza, oltre ai sistemi di alimentazione e ai processi di combustione. Verranno approfonditi i complementi delle turbine a gas, concentrandosi sui compressori, le turbine, i materiali utilizzati, le tecniche di refrigerazione, i combustori, le emissioni inquinanti e l'influenza delle condizioni esterne sul funzionamento delle turbine. Saranno trattati anche la regolazione della potenza, l'avviamento, i transitori operativi e il funzionamento fuori progetto, oltre al concetto di minimo tecnico. Il corso esplorerà i complementi degli impianti combinati, analizzando le diverse configurazioni di impianto, le caldaie a recupero a più livelli di pressione, le tecniche di post-combustione e la regolazione della potenza, nonché il controllo delle emissioni inquinanti. Saranno esaminati i cicli a gas avanzati, tra cui la combustione esterna, l'iniezione di vapore d'acqua, i cicli ad aria umida e a recupero chimico, e gli impianti IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle), con particolare attenzione al loro funzionamento, prestazioni, componenti e tecnologie. I partecipanti acquisiranno conoscenze sulle microturbine a gas, comprese le loro applicazioni e prestazioni, e sulle celle a combustibile e le tecnologie a idrogeno. Verranno trattati il funzionamento elettrochimico delle celle a combustibile, il bilancio energetico, le prestazioni, i componenti (elettrodi, elettrolita) e le tecnologie costruttive, con un focus sulle varie tipologie di celle a combustibile (PEM, PAFC, AFC, MCFC, SOFC) e sui sistemi energetici basati su queste tecnologie. Il corso offrirà inoltre una panoramica sulle energie rinnovabili e fornirà cenni sui sistemi di accumulo dell'energia, concludendo con un'introduzione al Life Cycle Assessment e agli effetti climalteranti. Risultati di apprendimento attesi: Al termine del corso ci si aspetta che lo studente abbia le seguenti conoscenze: • conoscenza del funzionamento dettagliato di scambiatori di calore, turbine a gas con raffreddamento delle pale e microturbine a gas, impianti combinati a più livelli di pressione, celle a combustibile, sistemi di fuel processing per la produzione di syngas ad elevato contenuto di idrogeno; • conoscenza della configurazione, dei principi di funzionamento e dei criteri di scelta delle principali tipologie di macchine volumetriche motrici e operatrici. Al termine del corso ci si aspetta che lo studente abbia le seguenti abilità: • capacità di progettare impianti motori termici e macchine volumetriche di media e alta complessità; • capacità di verificare macchine volumetriche, turbine a gas, impianti combinati a più livelli di pressione impianti motori termici, motori idraulici e frigoriferi in diverse condizioni operative; • capacità di scegliere una macchina volumetrica in funzione del campo di applicazione; • capacità di effettuare il dimensionamento di pompe e compressori volumetrici e di motori a combustione interna; • capacità di effettuare il dimensionamento di sistemi di fuel processing per la produzione di syngas ad elevato contenuto di idrogeno e di cella a combustibile di diverse tipologie; • capacità di operare (regolazione della potenza, controllo dei parametri operativi, monitoraggio delle prestazioni) in modo corretto macchine volumetriche, turbine a gas con raffreddamento delle pale e microturbine a gas, impianti combinati a più livelli di pressione, celle a combustibile. Al termine del corso ci si aspetta che lo studente abbia le capacità comunicative per descrivere, in forma scritta e orale, il dimensionamento, le scelte progettuali, le verifiche, l’operatività e il monitoraggio negli ambiti di scambiatori di calore, turbine a gas con raffreddamento delle pale e microturbine a gas, impianti combinati a più livelli di pressione, celle a combustibile, sistemi di fuel processing per la produzione di syngas ad elevato contenuto di idrogeno. Scheda Docente Programma del corso Macchine volumetriche: Cinematismi, Espansori volumetrici. Compressori volumetrici. Pompe volumetriche. Motori a combustione interna: classificazione, campi di impiego, parametri caratteristici, prestazioni, regolazione della potenza, alimentazione e processi di combustione. Complementi di turbine a gas: compressore, turbina, materiali, tecniche di refrigerazione, combustore, emissioni inquinanti, influenza delle condizioni esterne sul funzionamento, regolazione della potenza e avviamento,transitori e funzionamento fuori progetto, minimo tecnico. Complementi di impianti combinati: configurazioni di impianto, caldaia a recupero a più livelli di pressione, post-combustione, regolazione della potenza, controllo emissioni inquinanti. Cicli a gas avanzati (combustione esterna, iniezione di vapore d’acqua, ad aria umida, a recupero chimico). Impianti IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle). Microturbine a gas. Celle a combustibile e tecnologie a idrogeno: funzionamento elettrochimico, bilancio energetico e prestazioni, componenti (elettrodi, elettrolita), tecnologie costruttive, tipologie di celle a combustibile (PEM, PAFC, AFC, MCFC, SOFC), sistemi energetici basati su celle a combustibile. Panoramica energie rinnovabili Cenni sui sistemi di accumulo dell'energia Life Cycle Assessment ed effetti climalteranti Modalità Esame L'esame consisterà in una prova orale. Durante il semestre è prevista l'assegnazione di homework con valutazione, che verranno discussi durante la prova orale. La prova orale consisterà in almeno 3 domande attraverso le quali il docente potrà valutare il livello di apprendimento dei temi trattati nel corso e la capacità dello studente di risolvere problemi di carattere pratico/progettuale. Testi adottati Per la parte di Motori a combustione interna: 1. Ferrari, G., Motori a Combustione Interna, Ed. il capitello 2. J.B Heywood:'' Internal combustion engine fundamentals '',Mc Graw Hill, NY Per la parte di macchine volumetriche: 1. Caputo C., Le machine volumetriche, Casa Editrice Ambrosiana. Per la parte di turbine a gas: 1. G. Lozza: Turbine a Gas e Cicli Combinati, Pitagora Ed. Per la parte di celle a combustibile: DOE, Fuel Cell Handbook, 7th edition (https://www.netl.doe.gov/File%20Library/research/coal/energy%20systems/fuel%20cells/FCHandbook7.pdf) Per diverse parti del corso: Vincenzo Dossena et al., Macchine a Fluido, CittàStudi Modalità di svolgimento Il corso è articolato in 60 ore lezioni frontali, esercitazioni e/o lezioni pratiche (15 ore), seminari (6 ore). Le nozioni teoriche sono illustrate agli studenti durante le lezioni frontali, tramite supporti audio-visivi e la lavagna. Le esercitazioni e le lezioni pratiche prevedono una spiegazione introduttiva ed una esperienza pratica o numerica da svolgere. Modalità di frequenza La frequenza del corso è facoltativa Bibliografia Per la parte di Motori a combustione interna: 1. Ferrari, G., Motori a Combustione Interna, Ed. il capitello 2. J.B Heywood:'' Internal combustion engine fundamentals '',Mc Graw Hill, NY Per la parte di macchine volumetriche: 1. Caputo C., Le machine volumetriche, Casa Editrice Ambrosiana. Per la parte di turbine a gas: 1. G. Lozza: Turbine a Gas e Cicli Combinati, Pitagora Ed. Per la parte di celle a combustibile: DOE, Fuel Cell Handbook, 7th edition (https://www.netl.doe.gov/File%20Library/research/coal/energy%20systems/fuel%20cells/FCHandbook7.pdf) Per diverse parti del corso: Vincenzo Dossena et al., Macchine a Fluido, CittàStudi
120361 - POLYMER COMPOSITES	-	9	-	-	Obiettivi formativi Il corso ha come obiettivo quello di fornire allo studente le conoscenze e le competenze necessarie per comprendere e analizzare i materiali polimerici, compositi e nanocompositi, con particolare attenzione alle loro proprietà chimico-fisiche, alle tecnologie di processo e alle relazioni proprietà-struttura. Nella prima parte del corso verranno trattati i principi fondamentali relativi alle proprietà chimiche e fisiche dei materiali polimerici e compositi, e verranno presentate le principali tecniche di processo. Successivamente, saranno analizzate le relazioni tra struttura, proprietà e processo, con un focus specifico sulle tecniche di caratterizzazione delle proprietà chimico-fisiche. Infine, saranno forniti strumenti per la progettazione di strutture e dispositivi basati su tali materiali. Gli studenti saranno in grado di comprendere e applicare le conoscenze acquisite anche in contesti interdisciplinari, sviluppando una visione critica delle proprietà e del comportamento dei materiali polimerici e compositi. Saranno inoltre capaci di comunicare le informazioni relative ai materiali studiati, sia a interlocutori specialisti che non specialisti. Conoscenza e capacità di comprensione: comprendere i principi fondamentali delle proprietà chimico-fisiche dei materiali polimerici, compositi e nanocompositi, e le relazioni tra struttura, proprietà e processo. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: attraverso lo studio di casi pratici, lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite per la progettazione di strutture e dispositivi basati su materiali polimerici e compositi. Autonomia di giudizio: essere in grado di valutare le proprietà dei materiali e applicare le conoscenze per la selezione e l’uso ottimale dei materiali polimerici e compositi in contesti applicativi. Abilità comunicative: saper esporre, in forma scritta e orale, le caratteristiche e le proprietà dei materiali polimerici e compositi e le tecniche di caratterizzazione utilizzate. Capacità di apprendere: essere in grado di raccogliere informazioni da testi e altre fonti per approfondire autonomamente le conoscenze sui materiali polimerici e compositi e le loro applicazioni.
POLYMER COMPOSITES - MODULE TECHNOLOGY ILARIA ARMENTANO	Primo Semestre	6	FIS/01		Obiettivi formativi Il corso ha come obiettivo quello di fornire allo studente le conoscenze e le competenze necessarie per comprendere e analizzare i materiali polimerici, compositi e nanocompositi, con particolare attenzione alle loro proprietà chimico-fisiche, alle tecnologie di processo e alle relazioni proprietà-struttura. Nella prima parte del corso verranno trattati i principi fondamentali relativi alle proprietà chimiche e fisiche dei materiali polimerici e compositi, e verranno presentate le principali tecniche di processo. Successivamente, saranno analizzate le relazioni tra struttura, proprietà e processo, con un focus specifico sulle tecniche di caratterizzazione delle proprietà chimico-fisiche. Infine, saranno forniti strumenti per la progettazione di strutture e dispositivi basati su tali materiali. Gli studenti saranno in grado di comprendere e applicare le conoscenze acquisite anche in contesti interdisciplinari, sviluppando una visione critica delle proprietà e del comportamento dei materiali polimerici e compositi. Saranno inoltre capaci di comunicare le informazioni relative ai materiali studiati, sia a interlocutori specialisti che non specialisti. Conoscenza e capacità di comprensione: comprendere i principi fondamentali delle proprietà chimico-fisiche dei materiali polimerici, compositi e nanocompositi, e le relazioni tra struttura, proprietà e processo. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: attraverso lo studio di casi pratici, lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite per la progettazione di strutture e dispositivi basati su materiali polimerici e compositi. Autonomia di giudizio: essere in grado di valutare le proprietà dei materiali e applicare le conoscenze per la selezione e l’uso ottimale dei materiali polimerici e compositi in contesti applicativi. Abilità comunicative: saper esporre, in forma scritta e orale, le caratteristiche e le proprietà dei materiali polimerici e compositi e le tecniche di caratterizzazione utilizzate. Capacità di apprendere: essere in grado di raccogliere informazioni da testi e altre fonti per approfondire autonomamente le conoscenze sui materiali polimerici e compositi e le loro applicazioni. Scheda Docente Programma del corso -Introduzione, scopo del corso e mercato dei polimeri e dei compositi -Caratteristiche generali delle materie plastiche: vantaggi e svantaggi rispetto ad altri materiali. Richiami sui legami chimici. Morfologia. Configurazione e conformazione. Peso molecolare. -Classificazioni. Polimeri termoplastici e termoindurenti: caratteristiche e processabilità Elastomeri e Proprietà Elastomeriche -Struttura dei solidi polimerici e proprietà termiche: Temperature di transizione: transizione vetrosa, fusione cristallizzazione. Metodi di misura. -Reologia e viscoelasticità e metodi di misura -Polimeri sostenibili: Polimeri biodegradabili, Polimeri da fonti rinnovabili, Degradazione dei materiali polimerici” -Definizione di materiale composito. Caratteristiche e campi d'applicazione. Cenni sulle varie tipologie di matrice e rinforzi. Interazione matrice-rinforzi. -Proprietà Meccaniche di Polimeri e Compositi -Degradazione, durabilità e test di invecchiamento -Recupero e riciclo -Analisi Morfologiche: Tecniche di microscopia ottica ed Elettronica a scansione e a trasmissione. Caratterizzazione Chimico-fisica. -Nanocompositi Modalità Esame Gli esami si svolgono in tre sessioni: sessione invernale, sessione estiva, sessione autunnale. Le sessioni estiva ed invernale prevedono tre appelli, quella autunnale due. L’esame è costituito da un colloquio orale. Testi adottati -Introduction to Polymers, Third Edition, di Robert J. Young, Peter A. Lovell -Materials Science and Engineering: An Introduction, di Jr. Callister, William D., David G. Rethwisch, Wiley -Foundations of Materials Science and Engineering, William F. Smith, Ph.D. Hashemi, Javad, seventh Edition -Materiale fornito dal docente Modalità di svolgimento Il corso prevede 48 ore di lezioni frontali in luoghi e tempi regolamentati dall'orario generale. Modalità di frequenza La frequenza delle lezioni è facoltativa. Tuttavia è consigliato seguire le lezioni in aula o in modalità a distanza laddove prevista.
POLYMER COMPOSITES - MODULE POLYMER CHEMISTRY CLAUDIA PELOSI	Primo Semestre	3	CHIM/12		Obiettivi formativi L’obiettivo fondamentale del modulo di Polymer Chemistry all’interno del corso di Polymer Composites è quello di fornire allo studente di secondo livello una conoscenza approfondita della chimica dei polimeri e delle macromolecole, dei meccanismi di polimerizzazione e delle caratteristiche chimiche e chimico-fisiche dei principali polimeri sa naturali sia di sintesi. I risultati di apprendimento attesi sono: 1) conoscere i concetti di monomero, polimero, macromolecola 2) conoscere le reazioni di polimerizzazione che portano alla formazione dei polimeri 3) conoscere principali tipi di isomeria che caratterizzano le molecole dei polimeri 3) comprendere le proprietà dei polimeri sulla base della loro composizione chimica; 4) comprendere le possibili applicazioni dei polimeri n ambito ingegneristico sulla base delle loro proprietà chimiche 5) saper applicare le conoscenze acquisite a casi reali nell’ambito dell’ingegneria meccanica 7) autonomia di giudizio nella scelta di un materiale polimerico per il tipo di applicazione richiesta 8) abilità comunicative nel presentare i temi trattati Scheda Docente Programma del corso Concetti di monomero, polimero, macromolecola. Grado di polimerizzazione. Polimeri lineari e ramificati. Omopolimeri e copolimeri. Polimeri di addizione, polimeri di condensazione, polimeri naturali. Nomenclatura dei polimeri. Isomeria nei polimeri. Polimeri di condensazione: poliesteri, poliamidi, policarbonati, poliimidi, polisilossani. Polimeri di addizione: meccanismo di reazione. Polimerizzazione controllata. Conformazioni dei polimeri; reti, gels ed elasticità della gomma. Transizione vetrosa. Cristallinità nei polimeri Modalità Esame L'esame si svolge in tre sessioni: sessione invernale, sessione estiva e sessione autunnale. Le sessioni estive e invernali prevedono 3 appelli, quella autunnale 2. L'esame consiste in un colloquio orale. Testi adottati Timothy P. Lodge, Paul C. Hiemenz. Polymer Chemistry. CRC Press, Taylor & Francis Group, 2021 Modalità di svolgimento Il corso si svolge in aula con lezioni frontali per il totale delle 24 ore previste dal modulo. Modalità di frequenza La frequenza delle lezioni è facoltativa Bibliografia Come bibliografia di riferimento si indicano alcuni articoli scientifici disponibili su Moodle
119552 - SENSORS AND DATA ACQUISITION SYSTEMS STEFANO ROSSI	Primo Semestre	9	ING-IND/12		Obiettivi formativi L’obiettivo fondamentale del corso di Sensori e Sistemi di Acquisizione Dati è quello di fornire allo studente conoscenza dei metodi e degli strumenti di analisi e acquisizione di segnali elettrici di piccola ampiezza con particolare attenzione ai sistemi hardware e software per l’acquisizione e la gestione dati appartenenti alla piattaforma commerciale Labview. Inoltre, verrà fornita allo studente una conoscenza relativa ai sensori inerziali. Risultati di apprendimento attesi: Conoscenza e capacità di comprensione: conoscere il funzionamento delle schede di acquisizione dati, conoscere il software di acquisizione ed analisi dati Labview, conoscere il funzionamento dei sensori inerziali, conoscere la cinematica dei corpi rigidi essenziale per comprendere gli algoritmi di utilizzo dei sensori inerziali. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: avere una comprensione dell’approccio scientifico corretto nel campo delle misure. Avere le capacità di sviluppare programmi in linguaggio Labview volti alla acquisizione ed alla elaborazione di segnali elettrici. Avere la capacità di svolgere in modo autonomo una taratura di strumenti quali termistori, misuratori di distanza, accelerometri e giroscopi. Autonomia di giudizio: essere in grado di interpretare i risultati sperimentali. Sapere scegliere in modo autonomo il migliore strumento da utilizzare nelle misure legate all’analisi del movimento. Sapere implementare in modo autonomo software di analisi dati. Abilità comunicative: avere la capacità di redigere un report legato alla sperimentazione. Sapere leggere un certificato/rapporto di taratura e un datasheet. Saper interpretare un programma scritto in Labview. Capacità di apprendimento: capacità di saper utilizzare il rigore metodologico appreso anche a campagne di misura differenti da quelle studiate durante il corso. Capacità di applicare il software Labview a setup di misura differenti da quelli presentati durante il corso. Scheda Docente Programma del corso Programma dettagliato: Gli argomenti trattati nel corso e le esperienze di laboratorio sono di seguito riportati: Lezioni teoriche frontali: 1. Misure di spostamento velocità e accelerazione tramite sensori inerziali e sistemi optoelettronici; 2. Nozioni base di cinematica dei corpi rigidi: matrici di rotazione, rototraslazione, angoli di eulero; 3. Conversione Analogico Digitale; 4. Sistemi di acquisizione dati; 5. Software per l’acquisizione dati Labview: Introduzione all’ambiente Labview, Diagramma a blocchi, Componenti di una VI, Implementazione di cicli while, for, Array e cluster, Programmazione a stati, Gestione degli errori, Programmazione DAQ utilizzando l’hardware NI myDAQ; Esercitazioni pratiche di laboratorio: 1. Realizzazione di un circuito per la misura di temperatura con software di acquisizione ed analisi dati; 2. Analisi di segnali digitali tramite accensione di led; 3. Taratura di un misuratore di distanza; 4. Realizzazione di un sistema inerziale utilizzando accelerometri e giroscopi; Modalità Esame Viene valutato il livello delle conoscenze acquisite dallo studente sui temi trattati nel corso, nonché l'efficacia e chiarezza nell'esposizione. La preparazione dello studente viene valutata tramite una prova pratica da svolgere presso il centro di calcolo e, in caso di esito positivo, da una prova orale. Durante la prova pratica lo studente deve implementare un programma per l’acquisizione, la gestione e l’analisi dati in linguaggio Labview. Durante la prova orale vengono discussi i software implementati durante le esperienze di laboratorio. La votazione finale è la media tra i voti della prova pratica e della prova orale più o meno tre punti derivanti dalla valutazione del lavoro svolto durante le esperienze di laboratorio. Testi adottati E. O. DOEBELIN Strumenti e metodi di misura", Mac Graw Hill (libro integrativo) Documentazione integrativa redatta dal docente e scaricabile da MOODLE Manuale Labview messo a disposizione dalla National Instruments e scaricabile da MOODLE Modalità di svolgimento Il corso è diviso in 48 ore di lezioni frontali e 24 ore di esperienze di laboratorio. Le nozioni teoriche sono illustrate agli studenti durante le lezioni frontali tramite computer su cui viene implementato il software Labview. Lo studente ha a disposizione un computer personale su cui provare ad implementare lo stesso software. Le esercitazioni di laboratorio prevedono una spiegazione introduttiva ed una esperienza pratica che lo studente svolge in modo autonomo utilizzando la strumentazione e le schede di acquisizione disponibili. Modalità di frequenza La frequenza del corso è facoltativa Bibliografia E. O. DOEBELIN Strumenti e metodi di misura", Mac Graw Hill (libro integrativo) Documentazione integrativa redatta dal docente e scaricabile da MOODLE Manuale Labview messo a disposizione dalla National Instruments e scaricabile da MOODLE
GRUPPO ALTRE ATTIVITà	-	-	-	-
INTERNSHIP AND SEMINARS - OTHER ACTIVITIES	Primo Semestre	9
ITALIAN LANGUAGE - BEGINNER/PRE-INTERMEDIATE ANDREINA VETRALLINI	Primo Semestre	3			Obiettivi formativi Il corso ha come obiettivo quello di fornire allo studente le conoscenze e le competenze per affrontare interazioni in situazioni quotidiane di base, sia pubbliche (negozi, servizi di uso quotidiano, uffici) che personali (famiglia, amici) e universitarie (segreterie, richieste amministrative semplici). Nella prima parte del corso verranno affrontati gli aspetti teorici di base relativi alle quattro abilità linguistiche fondamentali (ascolto, lettura, produzione orale e scritta), con l'obiettivo di raggiungere il livello A2 del Quadro Comune Europeo di Riferimento per le lingue. Successivamente verranno sviluppate abilità pratiche di comunicazione in contesti quotidiani, favorendo la comprensione e l'interazione in situazioni prevedibili. Gli studenti saranno in grado di applicare le competenze linguistiche in maniera originale, anche in contesti di vita quotidiana e semplici interazioni accademiche. Saranno in grado di comprendere testi orali e scritti di base e formulare giudizi sull'adeguatezza della propria comunicazione. Saranno inoltre capaci di comunicare informazioni semplici in modo chiaro e comprensibile. Conoscenza e capacità di comprensione: comprendere i principi di base delle abilità linguistiche, con particolare riferimento alla comprensione orale e scritta in contesti quotidiani. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: attraverso lo svolgimento di esercizi pratici, lo studente svilupperà la capacità di applicare le tecniche acquisite alla gestione di interazioni semplici in vari contesti. Autonomia di giudizio: essere in grado di valutare la propria capacità comunicativa e di applicare le conoscenze acquisite per gestire dialoghi di routine. Abilità comunicative: saper esporre, sia in forma scritta che orale, informazioni semplici e chiare riguardanti la vita quotidiana e le esperienze personali. Capacità di apprendere: saper raccogliere informazioni da materiali didattici di base e applicare le conoscenze per risolvere problemi comunicativi comuni. Scheda Docente
INTERNSHIP AND SEMINARS - OTHER ACTIVITIES	Primo Semestre	3
INTERNSHIP AND SEMINARS - OTHER ACTIVITIES	Primo Semestre	6
GRUPPO B	-	-	-	-
NUMERICAL THERMO-FLUID DYNAMICS MAURO SCUNGIO	Primo Semestre	6	ING-IND/10		Obiettivi formativi Il corso ha come obiettivo quello di fornire allo studente le conoscenze e le competenze per affrontare l’analisi di problemi termo-fluidodinamici di interesse ingegneristico, mediante la tecnica CFD (Computational Fluid Dynamics). Nella prima parte del corso verranno affrontati gli aspetti teorici di base relativi alle equazioni di governo della termo-fluidodinamica, alla discretizzazione delle equazioni e alle tecniche numeriche per la loro soluzione. Successivamente verranno discussi gli aspetti numerici relativi alla stabilità, consistenza, convergenza e accuratezza, finalizzati all’analisi della soluzione. Infine verranno illustrate delle linee guida di ordine pratico per la corretta esecuzione di simulazioni CFD. Parte del corso sarà dedicata all’applicazione pratica della tecnica CFD a casi di studio base di flussi laminari e turbolenti, mediante l’utilizzo di software di calcolo dedicato. Gli studenti saranno in grado di applicare la tecnica CFD in maniera originale, anche in contesti di ricerca e/o interdisciplinari e quindi per la soluzione di problemi nuovi o non familiari. Gli studenti saranno in grado di gestire la complessità di problemi termo-fluidodinamici computazionali anche con dati incompleti e saranno in grado di formularne giudizi. Saranno inoltre capaci di comunicare le informazioni relative ai problemi analizzati, alla loro conoscenza e alla loro soluzione a interlocutori specialisti e non specialisti. Conoscenza e capacità di comprensione: comprendere i principi fondamentali della termofluidodinamica numerica. Conoscere le modalità di discretizzazione e soluzione delle equazioni di governo con tecniche numeriche. Acquisire le conoscenze di base per l'esecuzione di simulazioni numeriche di tipo CFD. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: attraverso lo svolgimento di casi studio, lo studente sarà sollecitato a sviluppare una capacità applicativa sulle metodologie e tecniche acquisite. Autonomia di giudizio: essere in grado di applicare le conoscenze acquisite per risolvere problemi semplici applicativi nell'ambito della termofluidodinamica numerica. Abilità comunicative: saper esporre, sia in forma scritta che orale, semplici problemi e possibili soluzioni di termofluidodinamica mediante tecniche numeriche. Capacità di apprendere: saper raccogliere informazioni dai libri di testo e da altro materiale per la soluzione autonoma di problemi relativi alla termofluidodinamica numerica Scheda Docente Programma del corso Introduzione (che cos'è e come funziona la CFD); Leggi di conservazione (equazioni di governo) della fluidodinamica e condizioni al contorno; La modellazione della turbolenza; Il metodo dei volumi finiti per problemi diffusivi; Il metodo dei volumi finiti per problemi convettivi-diffusivi; Schemi e algoritmi di accoppiamento pressione-velocità per flussi stazionari; Soluzione delle equazioni discretizzate; Il metodo dei volumi finiti per flussi non stazionari; Implementazione delle condizioni al contorno; Errori e incertezza in CFD Attività di laboratorio Modalità Esame La modalità di valutazione dell’esame consiste nella discussione di un homework da realizzare sulla linea delle applicazioni numeriche affrontate in aula e in una prova orale. La prova orale consiste in una serie di domande che vertono sulle nozioni teoriche affrontate nelle lezioni. La prova ha lo scopo di verificare la capacità di applicare correttamente le conoscenze teoriche e verificare la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio i temi proposti dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante la discussione e di riassumere i risultati applicativi delle teorie studiate. Testi adottati Testo di riferimento: H. K. Versteeg and W. Malalasekera. An Introduction to Computational Fluid Dynamics – The finite volume method. Pearson Dispense del docente Altri testi: J. Tu, G.-H. Yeoh, C. Liu, Computational Fluid Dynamics: A Practical Approach - Butterworth-Heinemann (2013) J. D. Anderson Jr, Computational Fluid Dynamics, The Basics with Applications - McGraw-Hill (1995) Modalità di svolgimento Il modulo è diviso tra lezioni teoriche (30 ore) ed esercitazioni (18 ore). Le lezioni teoriche sono erogate prevalentemente mediante slide. Le esercitazioni sono relative allo soluzione di problemi basati sulle nozioni teoriche trattate nelle lezioni. Modalità di frequenza La frequenza delle lezioni è facoltativa. Tuttavia è consigliato seguire le lezioni in aula o in modalità a distanza laddove prevista. Bibliografia J. Tu, G.-H. Yeoh, C. Liu, Computational Fluid Dynamics: A Practical Approach - Butterworth-Heinemann (2013) J. D. Anderson Jr, Computational Fluid Dynamics, The Basics with Applications - McGraw-Hill (1995) P. Moin, Fundamentals of Engineering Numerical Analysis, Cambridge Univ. Press, (2010) J. H. Ferziger and M. Peric, Computational Methods for Fluid Dynamics, Springer Verlag, (2001) W. Shyy et al, Computational Fluid Dynamics with Moving Boundaries, Dover Publications, (2007)
119555 - MACHINE DESIGN PIERLUIGI FANELLI	Secondo Semestre	9	ING-IND/14		Obiettivi formativi Il corso costituisce il proseguimento degli insegnamenti del settore scientifico disciplinare “Progettazione Meccanica e Costruzione di Macchine” impartiti nel corso di studi della laurea di primo livello in Ingegneria Industriale. L’insegnamento è volto a completare la preparazione dello studente negli argomenti tipici del settore e consente al medesimo l’acquisizione delle competenze sotto descritte. - Conoscenza E Capacità Di Comprensione: Conoscenze avanzate sul calcolo, progetto e verifica degli elementi di macchine e delle strutture meccaniche ove gli stati di tensione e di deformazione sono biassiali o triassiali, sollecitati sia in campo elastico sia oltre lo snervamento nonché soggetti a campi termici, mediante l’utilizzazione vuoi di metodi teorico-analitici vuoi di metodi numerici. - Capacità Di Applicare Conoscenza E Comprensione: capacità di progettare e/o di verificare elementi strutturali e gruppi meccanici di interesse industriale, garantendo la loro idoneità al servizio anche in riferimento alle normative di settore. - Autonomia Di Giudizio: Essere in grado di interpretare risultati del dimensionamento e predisporre l’ottimizzazione strutturale dello stesso. - Abilità Comunicative: Essere in grado di descrivere temi scientifici inerenti la progettazione meccanica ed il disegno tecnico nella forma scritta e orale. - Capacità Di Apprendimento: Conoscenze avanzate sul calcolo, progetto e verifica degli elementi di macchine e delle strutture meccaniche ove gli stati di tensione e di deformazione sono biassiali o triassiali, sollecitati sia in campo elastico sia oltre lo snervamento nonché soggetti a campi termici, mediante l’utilizzazione vuoi di metodi teorico-analitici vuoi di metodi numerici. Scheda Docente Programma del corso Comportamento meccanico dei materiali in presenza di deformazioni plastiche. Metodi approssimati di calcolo delle deformazioni plastiche.Scorrimento viscoso. Meccanica della frattura lineare elastica. Fattore di intensità degli sforzi. Condizione di collasso. Estensione alle piccole plasticizzazioni. Meccanica della frattura e fatica. Legge di Paris. Analisi delle tensioni nei rotori. Dischi sollecitati in campo lineare elastico. Cilindri rotanti sollecitati in campo lineare elastico. Dischi sollecitati oltre lo snervamento . Solidi cilindrici soggetti a pressione ed a gradiente di temperatura lungo lo spessore. Solidi cilindrici a parete sottile sollecitati in campo elastico. Solidi cilindrici in parete spessa sollecitati in campo elastico. Solidi cilindrici in parete spessa soggetti a pressione interna e sollecitati oltre lo snervamento Analisi delle tensioni nelle piastre e nei gusci in parete sottile. Piastre rettangolari. Piastre circolari. Strutture a guscio. Generalità e teoria della membrana per un guscio di rivoluzione. Correlazioni tra caratteristiche della sollecitazione e caratteristiche della tensione in una struttura a guscio e tra caratteristiche della deformazione e curvatura e torsione della superficie. Gusci di rivoluzione caricati assialsimmetricamente: teoria della membrana. Vari casi di gusci di rivoluzione diversamente caricati. Teoria generale del guscio cilindrico. Problemi di interazione fondo - mantello nei pressure vessel. Modalità Esame La valutazione verterà su una prova scritta di carattere applicativo che si articola sulla risoluzione di esercizi, e su una prova orale che invece valuterà la preparazione teorica dello studente. Durante il corso saranno effettuate esercitazioni sia di tipo applicativo che di approfondimento ed integrative del programma. Durante il corso il docente assegnerà delle esercitazioni facoltative che lo studente potrà esibire in sede di esame orale e che varranno una valutazione accessoria (+3/-3 punti) sul voto dello scritto. Testi adottati - Materiale didattico a cura del docente. - D. Broek - "The Practical Use Of Fracture Mechanics", Kluwer Academic Publishers, 1988 - V. Vullo, F. Vivio, "Rotors: Stress Analysis and Design", Springer Verlag, 2012; - V. Vullo, " Circular Cylinders and Pressure Vessels. Stress Analysis and Design", Springer Verlag, 2014; - S.P. Timoshenko, S. Woinowsky - Krieger, "Theory of Plates and Shells", McGraw- Hill Book Co., Singapore, 1959 (T); Modalità di svolgimento Lezioni frontali in aula, presentazioni con illustrazioni grafiche. Lavori individuali. Esercitazioni 9 ore in aula . A distanza: moodle, google docs. Modalità di frequenza La frequenza delle lezioni è facoltativa. Tuttavia è consigliato seguire le lezioni in aula o in modalità a distanza laddove prevista. Bibliografia - Materiale didattico a cura del docente. - V. Vullo, F. Vivio, "Rotors: Stress Analysis and Design", Springer Verlag, 2012; - V. Vullo, " Circular Cylinders and Pressure Vessels. Stress Analysis and Design", Springer Verlag, 2014; - S.P. Timoshenko, S. Woinowsky - Krieger, "Theory of Plates and Shells", McGraw- Hill Book Co., Singapore, 1959 (T);
119765 - ELECTIVE COURSE	Secondo Semestre	6
119559 - UNCONVENTIONAL TECHNOLOGIES AND MANUFACTURING EMANUELE MINGIONE	Secondo Semestre	9	ING-IND/16		Obiettivi formativi Il corso ha l’obiettivo di presentare i sistemi di lavorazione, con particolare riferimento a quelli ad asportazione di materiale. Inoltre verranno illustrati i metodi di programmazione di macchine utensili a controllo numerico e le lavorazioni non convenzionali. Risultati di apprendimento attesi: lo studente dovrà acquisire accurate conoscenze relative alle principali tecnologie ed ai sistemi di lavorazione speciali adottati nel settore industriale. In particolare dovrà sviluppare la capacità di analizzare i sistemi produttivi, con particolare riferimento a quelli ad asportazione di truciolo, in un’ottica di pianificazione e ottimizzazione. La complessità dei sistemi di produzione verrà descritta ed analizzata al fine di valutare le prestazioni di tali sistemi attraverso gli indicatori significativi (coefficienti di utilizzazione delle risorse del sistema, produttività, tempi di attraversamento, ecc.). 1) Conoscenza e capacità di comprensione: conoscenza delle lavorazioni per asportazione di materiale e dei cicli di produzione di un componente meccanico. 2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: apprendimento delle tecniche elementari di ottimizzazione del ciclo di fabbricazione per asportazione di materiale, per individuare e progettare le fasi di produzione e i relativi parametri di processo. 3) Autonomia di giudizio.: conoscenza delle principali problematiche legate alla produzione di un componente meccanico. 4) Abilità comunicative: dimensionamento di massima di lavorazioni ad asportazione di truciolo con la relativa stesura del programma in linguaggio macchina. 5) Capacità di apprendere.: stesura dei cicli di fabbricazione di componenti meccanici con la relativa valutazione economica. Scheda Docente Programma del corso Richiami e approfondimenti di meccanica del taglio: meccanica del taglio, geometria dell'utensile, dimensionamento dell'utensile, usura dell'utensile e legge di Taylor. Lavorazioni per asportazione di truciolo: richiami e approfondimenti di tornitura; studio delle lavorazioni di fresatura e delle lavorazioni di moto rettilineo. Ottimizzazione delle lavorazioni per asportazione di truciolo: lavorazioni monopasso, lavorazioni multipasso, lavorazioni multistadio. Macchine a controllo numerico: introduzione, evoluzione del controllo numerico, componenti di base di una macchina utensile CNC, centri di lavoro. Programmazione delle macchine utensili a controllo numerico: introduzione, controllo numerico punto a punto, controllo numerico parassiale, controllo numerico continuo, denominazione degli assi, programmazione automatica delle macchine utensili. Lavorazioni non convenzionali: Water-Jet Machining, Ultrasonic Machining. Electrical-Discharge Machining, Laser Beam Machining, laser Assisted Machining, Electron Beam, Machining, Plasma-Arc Cutting. Modalità Esame Un esame scritto ed uno orale obbligatori (durata h. 3+ 1) Un esame scritto, con 6 domande di teoria e 3 esercizi le cui singole risposte danno luogo all'ammissione all'esame orale. Chi consegue una valutazione positiva, almeno di 15 su 30, è ammesso all'esame orale (obbligatorio per il superamento dell'esame complessivo). All'esame orale si parte con la discussione sullo scritto, con un successivo accertamento della preparazione anche sulle altre parti del programma. Normalmente l'esame orale avviene dopo una due o tre giorni dal superamento dell'esame scritto. L'esame verifica che lo studente abbia acquisito dimestichezza con i cicli di fabbricazione e con i relativi criteri d'ottimizzazione e, a tal fine, vengono poste anche domande su ipotetici cicli di fabbricazione di componenti meccanici reali, non necessariamente trattati a lezione nello specifico; l'interpretazione da parte dello studente dimostra il grado di dimestichezza acquisita con le principali tecnologie e sistemi di lavorazione speciali adottati in modo diffuso nel settore industriale. In particolare lo studente dovrà sviluppare la capacità di analizzare i sistemi produttivi nell’ottica della loro pianificazione e ottimizzazione e in ultimo, deve fornire una valutazione delle prestazioni di tali sistemi attraverso degli indicatori significativi. Testi adottati Sergi Vincenzo, Produzione assistita da calcolatore, editore: Cues Gabrielli F., Ippolito R., Micari F., Analisi e tecnologia delle lavorazioni meccaniche, editore McGraw-Hill Companies. F. Giusti, M. Santochi, Tecnologia Meccanica e studi di Fabbricazione, Ed. Ambrosiana Milano. Serope Kalpakjian, Manufacturing Engineering and Technology, Addison-Wesley Publishing Company Appunti dalle lezioni. Modalità di svolgimento Il corso è diviso in 60 ore di lezioni frontali e 12 ore di esercitazione in aula. Le nozioni teoriche sono illustrate agli studenti durante le lezioni frontali, tramite supporti audio-visivi e la lavagna. Durante le esercitazioni lo studente applicherà le nozioni teoriche a casi studio inerenti alle tematiche affrontate durante in corso. Modalità di frequenza Le lezioni sono facoltative Bibliografia Sergi Vincenzo, Produzione assistita da calcolatore, editore: Cues Gabrielli F., Ippolito R., Micari F., Analisi e tecnologia delle lavorazioni meccaniche, editore McGraw-Hill Companies. F. Giusti, M. Santochi, Tecnologia Meccanica e studi di Fabbricazione, Ed. Ambrosiana Milano. Serope Kalpakjian, Manufacturing Engineering and Technology, Addison-Wesley Publishing Company Appunti dalle lezioni.
GRUPPO ALTRE ATTIVITà	-	-	-	-
BIOMECHANICS LABORATORY JURI TABORRI	Primo Semestre	3			Obiettivi formativi L'obiettivo del laboratorio di biomeccanica è quello di fornire allo studente i concetti base della biomeccanica, mediante lezioni teoriche e pratiche. In particolare, lo studente conoscerà gli strumenti e i metodi per la misura del movimento umano. È, inoltre, parte integrante degli obiettivi formativi l’utilizzo di software di calcolo per la risoluzione di modelli biomeccanici. I risultati attesi secondo i descrittori di Dublino sono i seguenti: - Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscere le definizioni della biomeccanica, comprendere il funzionamento degli strumenti per la misura del movimento umano, conoscere il linguaggio di programmazione Matlab per la risoluzione di modelli biomeccanici. - Capacità di applicare una corretta conoscenza e comprensione: Avere una comprensione dell'approccio scientifico nel campo delle misure per la biomeccanica. Avere la capacità di svolgere in modo autonomo una misura del movimento umano. - Abilità di giudizio: Lo studente sarà in grado di valutare la strumentazione più adatta per un determinato movimento. - Abilità comunicativa: Lo studente acquisirà le capacità tali da poter argomentare in sede d'esame i concetti misuristici legati alla biomeccanica e la terminologia per descrivere un movimento umano - Capacità di apprendere: Lo studente acquisirà le competenze tali da poter approfondire autonomamente lo studio di strumenti avanzati per applicazioni biomeccaniche e l'utilizzo di Matlab per la risoluzione dei modelli biomeccanici. Scheda Docente Programma del corso Il programma dettagliato è il seguente: - Argomento 1 (6h): concetti base di biomeccanica, cinematica, matrici di rototraslazione, definizione di sistemi di riferimento, sequenze di Eulero/Cardano, giunti anatomici, localizzazione non ottima - Argomento 2 (2h + 8h): sistemi optoelettronici, principi di funzionamento, procedura di acquisizione, procedura di elaborazione. Pratica: acquisizione dati con sistema VICON, elaborazione, analisi con matlab - Argomento 3 (2 h + 2h): elettromiografia, emg di superficie, sinergie muscolari, principi di funzionamento, procedura di acquisizione, procedura di elaborazione- Pratica: analisi dati con matlab - Argomento 4 (2 h + 2h): posturografia, matrice di pressione, principi di funzionamento, procedura di acquisizione, procedura di elaborazione. Pratica: analisi dati con matlab Modalità Esame La preparazione dello studente viene valutata tramite la discussione di relazioni tecniche delle attività pratiche svolte durante il corso. L’idoneità è raggiunta con una votazione di 18/30. Testi adottati Per il superamento dell'esame è sufficiente il materiale didattico redatto dal docente e caricato sulla piattaforma moodle. Modalità di svolgimento Il corso è diviso in quattro unità didattiche, di cui 12 h di laboratorio e 12 h di lezioni teoriche. Le nozioni teoriche sono illustrate agli studenti durante le lezioni frontali, tramite supporti audio-visivi e la lavagna. Le esercitazioni di laboratorio prevedono una spiegazione introduttiva ed una esperienza pratica da svolgere utilizzando la strumentazione disponibile e il software di programmazione matlab. Modalità di frequenza Le lezioni in laboratorio hanno frequenza obbligatoria Bibliografia Dispense del docente
LABORATORY OF MULTIPHYSICS MODELING MARCELLO FIDALEO	Primo Semestre	3			Obiettivi formativi Obiettivi formativi: fornire le conoscenze per la descrizione dei fenomeni di trasporto di materia e di calore. alla base delle tecnologie alimentari e delle biotecnologie. Risultati di apprendimento attesi: 1) Conoscenza e capacità di comprensione: sviluppare la conoscenza dei principi alla base dei fenomeni di trasporto di materia e di calore e di cinetica chimica. 2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: saper schematizzare e risolvere problemi di ingegneria alimentare e biochimica relativi a bilanci di materia e di energia sia microscopici che macroscopici. 3) Autonomia di giudizio: saper raccogliere, selezionare e valutare in maniera autonoma le informazioni necessarie per l’analisi e la risoluzione di problemi relativi ai bilanci di materia e di energia in ambito alimentare e biotecnologico. 4) Abilità comunicative: saper comunicare informazioni, idee e soluzioni relative a problemi di trasporto di materia e di energia in ambito alimentare e biotecnologico a interlocutori specialisti e non specialisti. 5) Capacità di apprendimento: sviluppare quelle capacità di apprendimento che consentano di continuare a studiare in modo autonomo o parzialmente guidato i fenomeni di trasporto e la cinetica chimica. Scheda Docente Programma del corso Introduzione allo studio dei fenomeni di trasporto. Trasporto molecolare di materia ed energia. Richiami di cinetica chimica. Bilanci locali di energia. Bilanci locali di materia. Coefficienti di scambio termico. Coefficienti di scambio di materia. Bilanci globali di materia. Bilanci globali di energia. Reattori ideali. Applicazione a problemi di interesse nell’ambito dell’ingegneria chimica, alimentare e biotecnologica mediante l’uso del software di simulazione multifisica COMSOL Multiphysics. Modalità Esame Gli studenti dovranno presentare e discutere un progetto relativo all'applicazione dei fenomeni di trasporto ad un problema reale. La verifica accerterà: le conoscenze di base relative ai fenomeni di trasporto studiati; la capacità di realizzare schemi e semplificazioni dei problemi proposti, ricavare le equazioni di bilancio di materia ed energia corrispondenti, implementarle e risolverle in software di simulazione multifisica; la capacità di la capacità di saper raccogliere, selezionare e valutare in maniera autonoma le informazioni necessarie per l’analisi e la risoluzione di problemi; le abilità comunicative; le capacità di apprendimento in maniera autonoma o parzialmente guidata. Testi adottati M. C. Annesini. Fenomeni di trasporto. Fondamenti e Applicazioni. Edizione Efeso, 2015. Modalità di svolgimento Il corso verrà svolto in modalità in presenza Modalità di frequenza La frequenza non è obbligatoria ma è fortemente consigliata. Bibliografia Ashish S. Chaurasia. Computational Fluid Dynamics and COMSOL Multiphysics. Apple Academic Press, 2022.
ITALIAN LANGUAGE - PRE-INTERMEDIATE/INTERMEDIATE ANDREINA VETRALLINI	Primo Semestre	3			Obiettivi formativi Il corso ha come obiettivo quello di fornire allo studente le conoscenze e le competenze necessarie per affrontare interazioni più complesse in situazioni quotidiane e accademiche. Nella prima parte del corso verranno approfonditi gli aspetti teorici relativi alle quattro abilità linguistiche (ascolto, lettura, produzione orale e scritta) per raggiungere il livello B1 del Quadro Comune Europeo di Riferimento per le lingue. Successivamente verranno analizzati casi di studio e situazioni di comunicazione più articolate, come la partecipazione a conversazioni su argomenti meno prevedibili. Gli studenti saranno in grado di applicare le competenze linguistiche in maniera originale e critica, anche in contesti più complessi e interdisciplinari. Saranno in grado di comprendere testi più articolati, formulare giudizi su situazioni comunicative e gestire dialoghi in modo autonomo, dimostrando sicurezza e flessibilità. Conoscenza e capacità di comprensione: comprendere le strutture linguistiche più complesse e le modalità di interazione in contesti diversi, inclusi lavoro e studio. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: attraverso esercitazioni pratiche e simulazioni di conversazioni più articolate, lo studente svilupperà la capacità di gestire interazioni in vari contesti, con particolare attenzione alla coerenza e alla chiarezza della comunicazione. Autonomia di giudizio: essere in grado di formulare giudizi informati sull’efficacia delle proprie interazioni e delle strategie comunicative utilizzate. Abilità comunicative: saper esporre, sia in forma scritta che orale, argomenti più complessi e partecipare a discussioni su temi familiari e non. Capacità di apprendere: essere in grado di approfondire autonomamente le conoscenze linguistiche attraverso fonti diverse, inclusi testi specialistici e materiali online. Scheda Docente
INTERNSHIP AND SEMINARS - OTHER ACTIVITIES	Primo Semestre	3
INTERNSHIP AND SEMINARS - OTHER ACTIVITIES	Primo Semestre	6
TECHNIQUES FOR MATERIALS CHARACTERISATION CLAUDIA PELOSI	Primo Semestre	3			Obiettivi formativi Il laboratorio ha come obiettivo quello di fornire allo studente di secondo livello le conoscenze e le competenze necessarie per affrontare la caratterizzazione dei materiali di interesse per l'ingegneria meccanica, come metalli, leghe, compositi, polimeri e nuovi materiali. Nella prima parte del corso verranno trattate le principali tecniche spettroscopiche e di imaging utilizzate per lo studio dei materiali, insieme ai principi teorici alla base di tali tecniche. Successivamente, verranno analizzati i risultati sperimentali ottenuti con queste metodologie, discutendo il loro significato e la loro applicazione pratica. Parte del corso sarà dedicata a esercitazioni di laboratorio in cui gli studenti potranno applicare le tecniche di caratterizzazione studiate a casi di studio concreti. Gli studenti saranno in grado di applicare le tecniche di caratterizzazione in modo originale, anche in contesti di ricerca e/o interdisciplinari, contribuendo alla risoluzione di problemi legati allo studio dei materiali. Saranno in grado di interpretare i dati sperimentali con spirito critico e di formulare giudizi informati. Conoscenza e capacità di comprensione: comprendere le principali tecniche di caratterizzazione dei materiali, in particolare le tecniche spettroscopiche e di imaging, e conoscere i principi che le regolano. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: attraverso esercitazioni pratiche, lo studente svilupperà la capacità di applicare le tecniche acquisite alla caratterizzazione di materiali diversi, interpretandone i risultati. Autonomia di giudizio: essere in grado di valutare in maniera autonoma i risultati sperimentali ottenuti e di applicare le conoscenze acquisite per risolvere problemi complessi legati alla caratterizzazione dei materiali. Abilità comunicative: saper esporre, sia in forma scritta che orale, i risultati delle analisi sperimentali e il loro significato, rendendoli comprensibili sia a specialisti che a non specialisti. Capacità di apprendere: essere in grado di raccogliere informazioni da fonti scientifiche e testi specialistici per approfondire in modo autonomo le conoscenze sulle tecniche di caratterizzazione dei materiali. Scheda Docente Programma del corso La spettroscopia per l’analisi dei materiali, principi e grandezze fondamentali. Le spettroscopie elementari non invasive e micro-invasive. Le spettroscopie molecolari. Le tecniche di imaging non-invasive per lo studio dei materiali. Tecniche multispettrali e iperspettrali. Modalità Esame Preparazione di una mini review su un argomento indicato dal docente o scelto dallo studente tra quelli riportati nel libro di testo. Nella mini review lo studente deve riportare una breve sintesi desunta dagli articoli scientifici trovati sull'argomento e la bibliografia consultata. Dovranno essere usati massimo 10 articoli scientifici. La mini review sarà valutata come esame e verrà attribuita l'idoneità o meno se ritenuta sufficientemente esaustiva e dovrà essere inviata per posta elettronica al docente prima dell'esame (email: pelosi@unitus.it) Testi adottati Surender K Sharma, Dalip S verma, Latif U Khan, Shalendra Kumar, Sher B Khan, Manuale di caratterizzazione dei materiali, Springer International Publishing, 2018, ISBN: 978-3-319-92955-2 Modalità di svolgimento Il corso si svolge in aula con lezioni frontali e con lavori individuali che gli studenti dovranno svolgere indipendentemente in biblioteche e on-line. Le ore sono così suddivise: - 12 ore di lezioni in aula - 12 ore di esercitazioni pratiche Modalità di frequenza La frequenza al corso non è obbligatoria anche se è consigliato seguire le esercitazioni pratiche Bibliografia - Kelly Morrison, Metodi di caratterizzazione nello stato solido e nella scienza dei materiali, IOP Publishing, Bristol, UK, 2019, DOI: DOI 10.1088/2053-2563/ab2df5 - Euth Ortiz Ortega, Hamed Hosseinian, Ingrid Berenice Aguilar Meza, María José Rosales López, Andrea Rodríguez Vera, Samira Hosseini, Tecniche e applicazioni di caratterizzazione dei materiali, Scheda Docente Programma del corso La spettroscopia per l’analisi dei materiali, principi e grandezze fondamentali. Le spettroscopie elementari non invasive e micro-invasive. Le spettroscopie molecolari. Le tecniche di imaging non-invasive per lo studio dei materiali. Tecniche multispettrali e iperspettrali. Modalità Esame Preparazione di una mini review su un argomento indicato dal docente o scelto dallo studente tra quelli riportati nel libro di testo. Nella mini review lo studente deve riportare una breve sintesi desunta dagli articoli scientifici trovati sull'argomento e la bibliografia consultata. Dovranno essere usati massimo 10 articoli scientifici. La mini review sarà valutata come esame e verrà attribuita l'idoneità o meno se ritenuta sufficientemente esaustiva e dovrà essere inviata per posta elettronica al docente prima dell'esame (email: pelosi@unitus.it) Testi adottati Surender K Sharma, Dalip S verma, Latif U Khan, Shalendra Kumar, Sher B Khan, Manuale di caratterizzazione dei materiali, Springer International Publishing, 2018, ISBN: 978-3-319-92955-2 Modalità di svolgimento Il corso si svolge in aula con lezioni frontali e con lavori individuali che gli studenti dovranno svolgere indipendentemente in biblioteche e on-line. Le ore sono così suddivise: - 12 ore di lezioni in aula - 12 ore di esercitazioni pratiche Modalità di frequenza La frequenza al corso non è obbligatoria anche se è consigliato seguire le esercitazioni pratiche Bibliografia - Kelly Morrison, Metodi di caratterizzazione nello stato solido e nella scienza dei materiali, IOP Publishing, Bristol, UK, 2019, DOI: DOI 10.1088/2053-2563/ab2df5 - Euth Ortiz Ortega, Hamed Hosseinian, Ingrid Berenice Aguilar Meza, María José Rosales López, Andrea Rodríguez Vera, Samira Hosseini, Tecniche e applicazioni di caratterizzazione dei materiali,
GRUPPO C	-	-	-	-
NEW MATERIALS FOR ENERGY FLAVIO CRISANTI	Primo Semestre	6	FIS/07		Obiettivi formativi Il corso si propone l'obbiettivo di introdurre gli studenti ad una conoscenza generale della proprietà fondamentali dei materiali connettendole alla loro struttura a livello reticolare. Verranno caratterizzate le differenze strutturali tra metalli, isolanti e semiconduttori. Si avrà una focalizzazione sui materiali più necessari alla Fusione Nucleare (acciai e superconduttori). Inoltre, il corso di propone di fornire agli studenti la capacità autonoma di capire le necessità dei vari materiali nei processi energetici. I risultati di apprendimento attesi sono: (i) la conoscenza dei contenuti teorici del corso (descrittore di Dublino n°1), (ii) la competenza nell’esporre le proprie capacità di argomentazione tecniche (descrittore di Dublino n°2), (iii) l’autonomia di giudizio (descrittore di Dublino n°3) nel proporre l’approccio più opportuno per argomentare quanto richiesto e (iv) la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio le risposte alle domande proposte dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante discussione e di dimostrare capacità logico-deduttive e di sintesi nell'esposizione (descrittore di Dublino n°4). Scheda Docente Programma del corso Rivisitazione del concetto di energia nelle su varie forme con particolare attenzione alla sua interazione con la materia. Breve introduzione alla fisica inerente la struttura della materia ed alla sua composizione. Concetto di struttura reticolare e/o amorfa, con esempi inerenti le differenti tipologie. Differenziazione tra materiali isolanti, semiconduttori conduttori, con breve introduzione della struttura bande. Come la caratterizzazione delle differenti tipologie di materiali si traduce nelle proprietà del materiale stesso e quindi di come sia in grado di trasmettere onde acustiche (vibrazioni), calore e corrente. Studio delle differenti tipologie di interazione tra le varie forme di energia e i diversi materiali. Conversione diretta (fotovoltaico) ed indiretta (calore) dell’energia solare in energia elettrica. Descrizione di un impianto per la Fusione Nucleare basato sul concetto “Tokamak”, e concetti basilari sul suo funzionamento, concentrandosi su tre aspetti. L’ottenimento delle configurazioni magnetiche attraverso l’uso di bobine conduttrici. L’interazione dei prodotti del “burning” del plasma con i materiali di prima interazione. Come ottenere energia e combustile per l’auto-sostenimento mediante l’interazione dei prodotti della Fusione nucleare con la materia. Riguardo il primo punto verrà messa in evidenza la necessità dell’uso di materiali superconduttori per l’ottenimento stazionario delle configurazioni magnetiche; verrà quindi brevemente illustrato il principio fisico alla base della superconduttività e verranno introdotti i differenti tipi di superconduttore oggi disponibili. Riguardo il secondo aspetto ci si concentrerà soprattutto sul problema dell’ “exhaust” dell’energia interna al plasma, e di come e perché questo sia oggi uno dei principali problemi tecnologici per l’ottenimento di energia da Fusione Nucleare. Riguardo il terzo aspetto verranno brevemente introdotti i meccanismi fisici e tecnologici per cui dai neutroni prodotti dalla fusione si possa poi ottenere energia elettrica ed il Trizio necessario all’auto sostenimento del processo di Fusione. Modalità Esame La verifica degli obiettivi formativi dell’insegnamento prevede un tema scritto assegnato individualmente da svolgersi a casa e una prova orale. La prova scritta consisterà nel riproporre in modo autonomo uno o più aspetti trattati durante le lezioni. La prova orale consiste in una discussione della durata non superiore a circa 30 minuti riguardante le tematiche esposte durante le lezioni frontali. La prova orale è inoltre finalizzata ad accertare: (i) il livello di conoscenza dei contenuti teorici del corso (descrittore di Dublino n°1), (ii) il livello di competenza nell’esporre le proprie capacità di argomentazione tecniche (descrittore di Dublino n°2), (iii) l’autonomia di giudizio (descrittore di Dublino n°3) nel proporre l’approccio più opportuno per argomentare quanto richiesto. La prova orale ha anche l’obiettivo di verificare la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio le risposte alle domande proposte dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante discussione e di dimostrare capacità logico-deduttive e di sintesi nell'esposizione (descrittore di Dublino n°4). La valutazione finale verrà effettuata dalla Commissione in trentesimi tenendo conto della valutazione della prova scritta e della prova orale. Testi adottati Appunti delle lezioni e slides di corsi similari Charles Kittel, Introduzione alla Fisica dello Stato Solido, Casa editrice Ambrosiana, 2008 John Wesson, Tokamaks, 1997 Feyman, Lectures on Physics, Caltech on line library Modalità di frequenza La frequenza del corso è facoltativa Bibliografia Materiale didattico fornito dal docente.

INSEGNAMENTO	SEMESTRE	CFU	SSD	LINGUA
GROUP A	-	-	-	-
ENVIRONMENTAL MONITORING FOR ENGINEERING DESIGN FLAVIA TAURO	Secondo Semestre	9	AGR/08		Obiettivi formativi Il corso mira a favorire la comprensione dei processi naturali e delle tecniche del monitoraggio ambientale tradizionale e da remoto. Esso si propone di fornire gli strumenti concettuali e metodologici necessari ad affrontare i problemi di progettazione ingegneristica in contesti in cui sia rilevante il monitoraggio delle principali variabili fisiche ambientali. Il corso si pone come obiettivo formativo la conoscenza delle problematiche inerenti il monitoraggio dei processi idrologici. Il contesto specifico disciplinare è costituito dallo studio degli strumenti e modelli utili a misurare variabili ambientali e nello specifico idrologiche. Si possono identificare tre obiettivi primari: 1)Conoscere i fenomeni idrologici. Nello specifico si approfondiranno le nozioni riguardanti le proprietà delle precipitazioni e le dinamiche di formazione delle piene fluviali. 2)Conoscere gli strumenti di misura per le osservazioni idrologiche. 3) Apprendere ed applicare approcci innovativi basati sull’analisi delle immagini. Riferendosi ai descrittori di Dublino i risultati di apprendimento appresi possono essere cosi declinati: Conoscenza e capacità di comprensione. Lo studente sarà stimolato alla conoscenza dei processi idrologici (precipitazioni e portate) con approcci diversificati sia teorici classici sia di comprensione e analisi diretta (monitoraggio in tempo reale dei fenomeni, video illustrativi, ricerche in rete). Conoscenza e capacità di comprensione applicate. I concetti con un risvolto più tecnico e applicativo (strumenti e approcci per la misura e la stima delle variabili idrologiche) saranno consolidati tramite esercizi pratici sia tradizionali (esercitazioni) che progettuali (piccoli esperimenti da sviluppare in maniera indipendente). Autonomia di giudizio e abilità comunicative Sarà stimolata tramite lo sviluppo di un report di approfondimento su uno specifico strumento di misura e su lo sviluppo di un progetto indipendente per la misura delle velocità di particelle tramite l’utilizzo della telecamera del cellulare. Scheda Docente Programma del corso - Introduzione ai processi fondamentali in ambito idrometeorologico e ai principali agenti ambientali (precipitazioni, portate fluide, deflusso superficiale, infiltrazione, erosione, ...) - Introduzione alle principali tecniche di monitoraggio ambientale - Tecniche avanzate per il monitoraggio ambientale - Tecniche di remote sensing - Analisi delle immagini per il monitoraggio ambientale - Particle Image Velocimetry (PIV) e Particle Tracking Velocimetry (PTV) per fluidi ambientali - Esperienze di laboratorio su tecniche tradizionali e di remote sensing di monitoraggio Modalità Esame La prova di accertamento è orale e sarà volta ad accertare la conoscenza da parte dello studente sugli argomenti presentati a lezione. Durante il corso, gli studenti saranno incoraggiati a sviluppare un progetto su un caso di studio di misura di una o più variabili ambientali attraverso una metodologia tra quelle presentate a lezione. Il progetto potrà essere sviluppato durante il corso con feedback del docente. Il progetto sarà discusso durante la prova orale. Inoltre, tre domande teoriche saranno mirate ad approfondire la conoscenza teorica dello studente. Testi adottati Il materiale sarà reso disponibile online dal docente. Modalità di svolgimento Il corso è diviso in cinque unità didattiche ed è articolato in 72 ore di lezioni frontali. Le nozioni teoriche sono illustrate agli studenti durante le lezioni frontali, tramite supporti audio-visivi e la lavagna. Modalità di frequenza La frequenza delle lezioni è facoltativa. Tuttavia è consigliato seguire le lezioni in aula. Bibliografia • Dispense del Prof. Verzicco/appunti del corso di Fluidodinamica • Applied Hydrology (V.T. Chow, D. R. Maidment, L. W. Mays, McGraw-Hill) • Hydrology in practice (E.M. Shaw, K.J Beven, N.A. Chappell, R. Lamb, CRC Press) • Air dispersion modeling (A. De Visscher, John Wiley& Sons) • Tracers in Hydrology (C. Leibundgut, P. Maloszewski, C. Kulls, Wiley-Blackwell) • Visione Computazionale (A. Fusiello, Collana Informatica) • Computer Vision: A modern approach (D.A. Forsyth, J.Ponce, PearsonEducation) • Digital Image Processing using Matlab (R.C. Gonzalez, R.E. Woods, S.L. Eddins, PearsonEducation) • Meccanica dei fluidi sperimentale (A. Cenedese, M. Moroni, Casa editrice Università La Sapienza) • Brevis W., Nino Y., Jirka G.H., “Integrating cross-correlation and relaxation algorithms for particle tracking velocimetry”, Experiments in Fluids, 50:135—147, 2011. • Stamhuis E.J., “Basics and principles of particle image velocimetry (PIV) for mapping biogenic and biologically relevant flows”, Aquatic Ecology, 40:463—479, 2006. • Thielicke W., Stamhuis E.J., “PIVlab – Towards user-friendly, affordable and accurate digital particle image velocimetry in MATLAB”, Journal of Open Research Software, 2:e30, 2014. • Westerweel J., Fundamentals of digital particle image velocimetry, Measurement Science and Technology, 8:1379—1392, 1997.
NUCLEAR FUSION	Secondo Semestre	9	ING-IND/31		Obiettivi formativi Il corso fornirà le nozioni di base necessarie alla comprensione della fisica (modulo II) e ingegneristica (modulo I) dei sistemi di energia da fusione nucleare, affrontando tematiche specifiche come la fisica dei plasmi, i campi magnetici, l'interazione della superficie del plasma con le pareti di protezione, i materiali del reattore, sistemi di controllo e la meccanica delle macchine sperimentali da fusione. Gli obiettivi principali sono (a) l'identificazione delle principali caratteristiche della fusione nucleare, (c) la conoscenza dello stato della ricerca internazionale (JET, EAST, ASDEX) e le prospettive dell'energia nucleare da fusione (prossime macchine sperimentali come DTT, ITER e DEMO ). I risultati di apprendimento attesi sono: (i) la conoscenza dei contenuti teorici del corso (descrittore di Dublino n°1), (ii) la competenza nell’esporre le proprie capacità di argomentazione tecniche (descrittore di Dublino n°2), (iii) l’autonomia di giudizio (descrittore di Dublino n°3) nel proporre l’approccio più opportuno per argomentare quanto richiesto e (iv) la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio le risposte alle domande proposte dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante discussione e di dimostrare capacità logico-deduttive e di sintesi nell'esposizione (descrittore di Dublino n°4).
GROUP B	-	-	-	-
NON DESTRUCTIVE TESTING AND EVALUATION JURI TABORRI	Secondo Semestre	6	ING-IND/12		Obiettivi formativi Obiettivi L’obiettivo fondamentale del corso di Metodi di Misura Non Distruttivi è quello di fornire allo studente nozioni sia teoriche che pratiche sui controlli non distruttivi maggiormente utilizzati in ambito industriale. Risultati attesi Tendono in considerazione i descrittori di Dublino, i risultati attesi sono i seguenti: 1. Conoscenza e capacità di comprensione: Lo studente acquisirà conoscenze teoriche sulle diverse tipologie di controllo non distruttivo, nonché la capacità di comprendere report scientifici dei test e manuali tecnici della strumentazione utilizzata nei diversi controlli. 2. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: Lo studente sarà in grado di gestire sia le componenti hardware che software degli strumenti di misura utilizzati. Lo studente sarà sensibilizzato sull’importanza dei controlli non distruttivi in ambito industriale e avrà piena conoscenza della norma UNI EN ISO 9712 inerente ai rischi legati all’applicazione pratica delle procedure. 3. Abilità di giudizio: Lo studente sarà in grado di valutare le tipologie più adatte ad un determinato impiego e sarà in grado di produrre report scientifici sugli esiti di controlli non distruttivi. 4. Abilità comunicative: Lo studente acquisirà le capacità tali da poter argomentare in sede d'esame le diverse tecniche con linguaggio appropriato sia da un punto di vista tecnico che normativo. 5. Capacità di apprendere: Lo studente acquisirà le competenze tali da poter approfondire autonomamente lo studio avanzato di test non distruttivi innovativi, oltre quelli base visti a lezione. Scheda Docente Programma del corso Argomento 1. Introduzione ai controlli non distruttivi (4 ore) Introduzione al corso. Definizione di misure non distruttive. Cenni storici delle misure non distruttive. Differenze tra misure distruttive e non distruttive. Classificazione delle misure non distruttive. Argomento 2. La classificazione delle discontinuità (3 ore) Tipologie di discontinuità. Nomenclatura delle discontinuità. Crepe. Discontinuità dovute a saldatura. Discontinuità per deformazione plastica. Corrosione. Fratture da stress. Effetti di fragilizzazione. Discontinuità geometriche. Argomento 3. Controlli visivi (3 ore) Teoria e principi. Strumentazione. Tecniche. I controlli visivi remoti. Applicazioni in base alle discontinuità. Vantaggi e svantaggi. Stesura report. Normativa di riferimento. Argomento 4. Controlli con liquidi penetranti (5 ore) Teoria e principi. Strumentazione. Materiali penetranti. Procedure e tecniche. Vantaggi e svantaggi. Normativa di riferimento. Argomento 5. Controlli con particelle magnetiche (5 ore) Teoria e principi. Strumentazione. Tecniche. Applicazioni. Vantaggi e svantaggi. Stesura report. Normativa di riferimento. Argomento 6. Controlli radiografici (8 ore) Teoria e principi. Strumentazione. Tecniche. Applicazioni. Radiografia digitale. Vantaggi e svantaggi. Normativa di riferimento Approfondimento: cenni radiografia in ambito biomedico. Argomento 7. Controlli con ultrasuoni (6 ore) Teoria e principi. Strumentazione. Tecniche. Applicazioni. Vantaggi e svantaggi. Normativa di riferimento Approfondimento: gli ultrasuoni per i controlli spessimetrici di serbatoi GPL. Argomento 8. Controlli con correnti parassite (4 ore) Teoria e principi. Corrente alternata. Strumentazione. Tecniche. Applicazioni. Vantaggi e svantaggi. Normativa di riferimento. Cenni su altri test elettromagnetici. Argomento 9. Controlli termografici (2 ore) Teoria e principi. Strumentazione. Tecniche. Applicazioni. Vantaggi e svantaggi. Normativa di riferimento. Argomento 10. Controlli con emissione acustica (4 ore) Teoria e principi. Strumentazione. Tecniche. Applicazioni. Vantaggi e svantaggi. Normativa di riferimento. Approfondimento: l’emissione acustica per controlli di integrità strutturale di serbatoi GPL. Modalità Esame La prova di accertamento è una prova scritta e conterrà una due domande volte ad accertare la conoscenza teorica da parte delle studente delle principali tematiche trattate durante il corso da un punto di vista della metodologia, della sensoristica e della capacità di analizzare il contesto indicando la metodologia di misura più appropriata, in linea con gli obiettivi formativi. Inoltre, è previsto un esame orale facoltativo sulla attività di laboratorio spessimetrico. Lo studente verrà valutato sufficiente a partire da una voto finale uguale o superiore a 18/30. Una valutazione è sufficiente quando: 1. Lo studente dimostra una preparazione sufficiente sulle conoscenze teoriche delle varie metodologie non distruttive; 2. Lo studente dimostra capacità nella lettura di manuali tecnici; 3. Lo studente dimostra competenza nella gestione di dispositivi hardware e software per l'esecuzione della prova; 4. Lo studente dimostra capacità di giudicare quale metodo è più adeguato in base all'applicazione; 5. Tutte le suddette capacità e competenze sono dimostrate utilizzando un linguaggio tecnico appropriato. Testi adottati Le slide del docente sono sufficienti per il superamento dell'esame. I testi consigliati sono i seguenti: AIM – “Le prove non distruttive” – Associazione Italiana di Metallurgia Charles J. Hellier, “Handbook of Nondestructive Evaluation, Third Edition”, McGraw-Hill 2013 Modalità di svolgimento Lezioni in presenza e attività di laboratorio Modalità di frequenza Fortemente suggerita la frequenza, ma non obbligatoria. Bibliografia Charles J. Hellier, “Handbook of Nondestructive Evaluation, Third Edition”, McGraw-Hill 2013
GROUP A2	-	-	-	-
VIRTUAL PROTOTYPING MARCO MARCONI	Secondo Semestre	6	ING-IND/15		Obiettivi formativi SINTESI DEGLI OBIETTIVI Il corso ha l’obiettivo di far conseguire allo studente i seguenti risultati formativi: - fornire i metodi per l'utilizzo integrato di strumenti di modellazione geometrica e di simulazione a supporto dei processi di progettazione e produzione. - illustrare metodi e tecniche per la realizzazione del prototipo virtuale ed il suo impiego nelle fasi di progettazione e validazione, e lungo tutto il ciclo di vita del prodotto. - illustrare le tecniche e le tecnologie standard e innovative per l'interazione con il prototipo virtuale. - affrontare le problematiche legate alla verticalizzazione dei sistemi di modellazione in specifici contesti applicativi e all’utilizzo delle più moderne metodologie di progettazione industriale. RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI 1. Conoscenza e capacità di comprensione: conoscere i concetti relativi alla modellazione tridimensionale di solidi e superfici; comprendere il ruolo del prototipo virtuale nel processo di sviluppo prodotto; conoscere gli strumenti più innovativi a supporto della gestione del ciclo di vita del prodotto 2. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: saper utilizzare sistemi software di modellazione e prototipazione virtuale; saper utilizzare tecniche di design for X; saper utilizzare tecniche per la progettazione del ciclo di vita del prodotto 3. Autonomia di giudizio: saper scegliere i più adeguati strumenti di prototipazione virtuale a supporto delle fasi di sviluppo prodotto 4. Abilità comunicative: padronanza degli argomenti relativi alla prototipazione virtuale; utilizzo del lessico e della terminologia appropriati per presentare, in forma grafica, scritta o verbale un progetto realizzato tramite uso di tecniche di prototipazione virtuale 5. Abilità ad apprendere: autonomia nell’utilizzo degli strumenti di prototipazione virtuale Scheda Docente Programma del corso - La progettazione: metodi e strumenti - Metodi formali di progettazione di prodotti industriali - Approccio sistematico alla progettazione - Sistemi e tecniche di rappresentazione del prodotto - Tecniche di rappresentazione e modellazione di superfici e solidi - Sistemi di modellazione geometrica - Tipi di modelli virtuali e tecniche di simulazione - Progettazione agli elementi finiti - Strumenti di simulazione agli elementi finiti - Strumenti e metodi per la progettazione ad obiettivo (Design for X) - Life Cycle Thinking and Design - Life Cycle Assessment Modalità Esame La valutazione verterà su due prove: - una prova pratica di carattere applicativo in cui gli studenti saranno chiamati a sviluppare un progetto utilizzando i metodi e gli strumenti di modellazione, progettazione e simulazione illustrati durante il corso per valutare le conoscenze acquisite, la capacità di metterle in pratica e l’autonomia di giudizio. - una prova orale che verterà dapprima sulla discussione dei risultati ottenuti con la prova pratica e poi valuterà la preparazione teorica dello studente in merito agli argomenti affrontati durante il corso e l’abilità di comunicare quanto appreso. Testi adottati Materiale didattico distribuito dal docente Modalità di svolgimento Lezioni frontali: 32 ore Esercitazioni: 16 ore Modalità di frequenza La frequenza è facoltativa Bibliografia - Pahl G., Beitz W., Feldhusen J. Grote G.H., 2007, "Engineering Design: A systematic Approach", Springer, 3rd Edition. - Bordegoni M., Rizzi C., 2011, "Innovation in Product Design: From CAD to Virtual Prototyping", Springer, 1st Edition. - Goldman R., 2009, "An integrated Introduction to Computer Graphics and Geometric Modeling", CRC Press. - Belingardi G., 1999, "Il Metodo degli Elementi Finiti nella Progettazione Meccanica”, Levrotto&Bella. - Chen X., Liu Y, 2014, “Finite Element Modeling and Simulation with ANSYS Workbench”, CRC Press. - Kurz M., 2007, “Environmentally Conscious Mechanical Design", Wyley. - Ashby M., 2010, "Materials Selection in Mechanical Design", Butterworth-Heinemann
HYDROGEN TECHNOLOGIES FULVIO PAOLO BUZZI	Secondo Semestre	6	ING-IND/08		Obiettivi formativi OBIETTIVI FORMATIVI: Il corso fornisce agli studenti i concetti fondamentali e la conoscenza applicativa delle tecnologie dell’idrogeno, coprendo tutti gli anelli della catena del valore: produzione, accumulo ed utilizzo finale. Sia le tecnologie convenzionali che quelle innovative vengono approfondite per dare agli studenti le capacità necessarie per lavorare nel settore dell’idrogeno. Nello specifico al termine del corso ci si aspetta che lo studente abbia le seguenti conoscenze: - conoscenza delle metodologie di produzione dell’idrogeno - conoscenza delle metodologie di accumulo dell’idrogeno - conoscenza degli usi finali dell’idrogeno Altresì al termine del corso ci si aspetta che lo studente abbia le seguenti abilità: - capacità di delineare schemi e processi di impianti di produzione dell’idrogeno per via termochimica - capacità di scegliere i sistemi di produzione dell’idrogeno da fonte rinnovabile in base al tipo di applicazione - capacità di scegliere i sistemi di accumulo dell’idrogeno in base al tipo di produzione e di utilizzo - capacità di analizzare scenari di utilizzo finale dell’idrogeno RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI: Conoscenza e capacità di comprensione: Comprendere i principi fondamentali associati all’analisi tecnico-economica dei sistemi ad idrogeno. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: Attraverso lo svolgimento di casi studio, lo studente sarà sollecitato a sviluppare una capacità applicativa sulle metodologie e tecniche acquisite. Autonomia di giudizio: Essere in grado di applicare le conoscenze acquisite per risolvere problemi semplici nell'ambito dell’analisi tecnico-economica dei sistemi ad idrogeno. Abilità comunicative: Saper esporre, sia in forma scritta che orale, il problema e le possibili soluzioni di semplici situazioni riguardanti l’analisi tecnico-economica dei sistemi ad idrogeno. Capacità di apprendere: Saper raccogliere informazioni dai libri di testo e da altro materiale per la soluzione autonoma di problemi relativi alla verifica dei sistemi ad idrogeno. Scheda Docente Programma del corso Programma: HT.1 Produzione di idrogeno: HT1.1 Produzione termochimica di idrogeno: produzione industriale di idrogeno da idrocarburi e biomassa, reforming su piccola scala per la fornitura di idrogeno in loco, trattamento del combustibile per l'utilizzo in celle a combustibile e altri dispositivi HT1.2 Elettrolisi dell'acqua: sistemi di elettrolisi per bilanciare la rete, stato e prospettive dell'elettrolisi alcalina, funzionamento dinamico degli elettrolizzatori - progettazione di sistemi e strategie operative, elettrolisi PEM, tecnologia delle celle a combustibile a ossido solido reversibile per idrogeno / syngas e produzione di energia HT1.3 Altri metodi di produzione HT.2 Stoccaggio dell'idrogeno: fisica dell'idrogeno HT2.1 Stoccaggio di idrogeno compresso e liquido: termodinamica dello stoccaggio di gas pressurizzato, stoccaggio geologico dell'idrogeno, serbatoi di stoccaggio per idrogeno compresso e liquido, stoccaggio di idrogeno nei veicoli, stoccaggio di idrogeno crio-compresso, liquefazione dell'idrogeno HT2.2 Stoccaggio di idrogeno con idruri metallici: stoccaggio di idrogeno mediante formazione di idruri metallici reversibili, implementazione dello stoccaggio di idrogeno con idruri metallici HT2.3 Altre tecniche di stoccaggio dell'idrogeno: trasporto e stoccaggio dell'idrogeno attraverso sistemi Liquid Organic Hydrogen Carrier (LOHC) HT.3 Usi finali dell'idrogeno: HT3.1 Stazionario: sistema ibrido a idrogeno, progetti di integrazione dell'energia eolica e dell'idrogeno, Hydrogen Islands – utilizzo di energia rinnovabile per l'alimentazione autonoma, turbine a gas e idrogeno HT3.2 Mobilità: trasporto / propulsione / dimostrazione / autobus: la progettazione del gruppo propulsore a celle a combustibile per applicazioni di trasporto urbano, layout della stazione di rifornimento HT3.3 Uso industriale dell'idrogeno Modalità Esame Prova orale Testi adottati D. Stolten, B. Emondts, Hydrogen Science and Engineering: Materials, Processes, Systems and Technology, Editore: Wiley, Anno edizione: 2016, ISBN: 9783527674268 https://doi.org/10.1002/9783527674268 Modalità di frequenza Non obbligatoria Bibliografia D. Stolten, B. Emondts, Hydrogen Science and Engineering: Materials, Processes, Systems and Technology, Editore: Wiley, Anno edizione: 2016, ISBN: 9783527674268 https://doi.org/10.1002/9783527674268 Scheda Docente Programma del corso Programma: HT.1 Produzione di idrogeno: HT1.1 Produzione termochimica di idrogeno: produzione industriale di idrogeno da idrocarburi e biomassa, reforming su piccola scala per la fornitura di idrogeno in loco, trattamento del combustibile per l'utilizzo in celle a combustibile e altri dispositivi HT1.2 Elettrolisi dell'acqua: sistemi di elettrolisi per bilanciare la rete, stato e prospettive dell'elettrolisi alcalina, funzionamento dinamico degli elettrolizzatori - progettazione di sistemi e strategie operative, elettrolisi PEM, tecnologia delle celle a combustibile a ossido solido reversibile per idrogeno / syngas e produzione di energia HT1.3 Altri metodi di produzione HT.2 Stoccaggio dell'idrogeno: fisica dell'idrogeno HT2.1 Stoccaggio di idrogeno compresso e liquido: termodinamica dello stoccaggio di gas pressurizzato, stoccaggio geologico dell'idrogeno, serbatoi di stoccaggio per idrogeno compresso e liquido, stoccaggio di idrogeno nei veicoli, stoccaggio di idrogeno crio-compresso, liquefazione dell'idrogeno HT2.2 Stoccaggio di idrogeno con idruri metallici: stoccaggio di idrogeno mediante formazione di idruri metallici reversibili, implementazione dello stoccaggio di idrogeno con idruri metallici HT2.3 Altre tecniche di stoccaggio dell'idrogeno: trasporto e stoccaggio dell'idrogeno attraverso sistemi Liquid Organic Hydrogen Carrier (LOHC) HT.3 Usi finali dell'idrogeno: HT3.1 Stazionario: sistema ibrido a idrogeno, progetti di integrazione dell'energia eolica e dell'idrogeno, Hydrogen Islands – utilizzo di energia rinnovabile per l'alimentazione autonoma, turbine a gas e idrogeno HT3.2 Mobilità: trasporto / propulsione / dimostrazione / autobus: la progettazione del gruppo propulsore a celle a combustibile per applicazioni di trasporto urbano, layout della stazione di rifornimento HT3.3 Uso industriale dell'idrogeno Modalità Esame Homework individuale teso a valutare la capacità di applicare le conoscenze acquisite. Prova orale, con discussione dell'homework, per valutare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi del corso. Testi adottati Hydrogen Science and Engineering : Materials, Processes, Systems and Technology Editor(s):Prof. Dr. Detlef Stolten, Dr. Bernd Emonts First published:16 February 2016 Print ISBN:9783527332380 \|Online ISBN:9783527674268 \|DOI:10.1002/9783527674268 © 2016 Wiley‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA Modalità di frequenza Frequenza facoltativa
GROUP C	-	-	-	-
MACHINES FOR BIOSYSTEMS MASSIMO CECCHINI	Secondo Semestre	6	AGR/09		Obiettivi formativi Lo studente dovrà acquisire le capacità di base per poter sviluppare la meccanizzazione delle operazioni proprie dei principali cantieri agricoli, forestali e di manutenzione del verde. In particolare dovrà essere in grado di scegliere macchine idonee per un lavoro di qualità (conoscendo materiali, modalità operative) e nel rispetto dei vincoli alla meccanizzazione (di carattere economico, ambientale, di sicurezza, ecc.). RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI • Conoscenza e capacità di comprensione Lo studente dovrà acquisire conoscenze e capacità di comprensione relative ai principi che sono alla base della progettazione e del funzionamento delle macchine e degli impianti e saper introdurre le stesse nei cantieri agricoli, forestali e di manutenzione del verde, nel rispetto di vincoli di varia natura. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente dovrà acquisire le capacità di applicare le conoscenze teoriche degli argomenti trattati nel corso con senso critico per l'individuazione di singole macchine, di un parco macchine o di impianti per i cantieri agricoli, forestali e di manutenzione del verde. • Autonomia di giudizio Lo studente dovrà essere in grado di selezionare sul mercato macchine e impianti specifici idonei per le varie tipologie di cantieri agricoli, forestali e di manutenzione del verde, in modo obiettivo, senza lasciarsi influenzare dalle case costruttrici e operando anche nel rispetto degli aspetti sociali, scientifici o etici relativi ad ogni decisione di meccanizzazione. • Abilità comunicative Lo studente dovrà essere in grado di comunicare a terzi (datori di lavoro, clienti quali aziende agricole, imprese forestali, ecc.), in modo efficace, le informazioni relative alle macchine ed agli impianti, ed ai loro requisiti tecnico-economici, motivandone le scelte. • Capacità di apprendimento L'articolazione del corso sarà sviluppata in modo da trasmettere agli studenti dapprima i concetti di base "trasversali", relativi cioè a qualsiasi tipologia di macchina. Successivamente saranno trattate singole tipologie di macchine (le più diffuse nei cantieri agricoli, forestali e di manutenzione del verde). Gli argomenti saranno trattati in modo da stimolare la volontà di apprendimento, nella logica di sviluppare la conoscenza in modo graduale, dai materiali e principi meccanici, agli aspetti costruttivi e di sicurezza, alla gestione delle macchine. La stessa logica viene richiesta nella realizzazione di una tesina o presentazione che sarà presa in considerazione nella valutazione dell’apprendimento. Scheda Docente Programma del corso Presentazione del corso. Obiettivi della meccanizzazione per i biosistemi. Definizione di macchina e di impianto. (4 h) Livelli di meccanizzazione ed evoluzione della meccanizzazione per i biosistemi. (2 h) Concetti di base di meccanica e fisica applicata alle macchine (aderenza, stabilità longitudinale e trasversale). (6 h) Generalità e caratteristiche funzionali delle principali categorie di macchine per i biosistemi: trattori agricoli e forestali; macchine per la lavorazione del terreno; macchine movimento terra; macchine per la messa a coltura e per la messa a dimora delle piante; macchine per la cura e la difesa; macchine per la raccolta; macchine per il taglio e la segagione; macchine per la sramatura e la scortecciatura; macchine per la sminuzzatura e lo spacco; macchine per il trasporto ed il carico; verricelli; teleferiche. (12 h) Concetto di capacità di lavoro e di rendimento di una macchina. (4 h) Concetti di sicurezza sul lavoro: la direttiva e il regolamento macchine. (6 h) Concetti di igiene del lavoro: valutazione dei rischi e prevenzione delle malattie professionali provocate dall'impiego delle macchine. (10 h) Concetti di ergonomia: rapporto uomo-macchina e uomo-ambiente di lavoro. (8 h) Modalità Esame La prova orale sarà mirata a valutare le conoscenze di base delle tecnologie fisiche utilizzate nelle principali tipologie di macchine e impianti per i biosistemi. In particolare il candidato dovrà dimostrare di avere acquisito una buona conoscenza sugli aspetti tecnici ed organizzativi necessari per una corretta scelta e gestione delle macchine. Il candidato, nell'ambito della flipped classroom, dovrà illustrare una macchina specifica, precedentemente assegnata, mediante una presentazione in Power Point in aula. In particolare dovrà relazionare su: - descrizione della macchina (parti costituenti, materiali utilizzati, principio di funzionamento); - aspetti di sicurezza nell'uso della macchina; - costi di gestione. Altre due domande spazieranno su tutto il programma del corso. La presentazione e le due domande saranno valutate con un punteggio da 0 a 10. Il voto finale sarà dato dalla somma delle tre singole votazioni. Per l’attribuzione del voto si terrà conto del livello di conoscenza dei contenuti dimostrato e della capacità di applicare i concetti appresi; saranno prese in considerazione anche la capacità di sintesi e la proprietà di linguaggio. Testi adottati Dispense delle lezioni. P. Biondi, Meccanica agraria - Le macchine agricole, UTET, 1999 Torino. P. Amirante, Lezioni di meccanica agraria G. Hippoliti, Appunti di meccanizzazione forestale, Società Editrice Fiorentina, 1997 Firenze. Modalità di svolgimento Lezioni frontali (38 ore) Flipped classroom (6 ore) Gli studenti saranno divisi in gruppi di lavoro a ciascuno dei quali sarà assegnata una tipologia di macchina da presentare in aula. Esercitazioni (4 ore) Le esercitazioni, in aula o presso aziende agricole o cantine, riguarderanno l'analisi del parco macchine o di impianti completi. Le lezioni e le esercitazioni saranno sviluppate in modo da fornire agli studenti gli strumenti di base per approfondire, con competenza e in modo autonomo, le conoscenze specifiche di particolari macchine o impianti. A questo scopo viene richiesto agli studenti l'approfondimento di una specifica macchina o impianto mediante lo sviluppo di una presentazione. Durante le lezioni sarà stimolato un approccio partecipativo da parte dei discenti. Modalità di frequenza La frequenza delle lezioni è facoltativa. Tuttavia è consigliato seguire le lezioni in aula o in modalità a distanza laddove prevista. Bibliografia https://www.researchgate.net/publication/296189205_Lezioni_di_Meccanica_Agraria https://www.researchgate.net/publication/296192148_Lezioni_di_Meccanica_Agraria_vol_2 https://www.researchgate.net/publication/296191980_Lezioni_di_Meccanica_Agraria_vol_3
BIOENERGY MARCO BARBANERA	Secondo Semestre	6	ING-IND/11		Obiettivi formativi Conoscenza e comprensione: Lo studente conoscerà dal punto di vista tecnico gli impianti energetici dove vengono utilizzate biomasse e rifiuti organici. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite per scegliere la tipologia più adatta di processo di conversione energetica in funzione della tipologia di biomassa e del vettore energetico da produrre. Autonomia di giudizio: Lo studente sarà in grado di giudicare le diverse opzioni disponibili data la natura della materia prima disponibile (tipo di biomassa, tipo di rifiuto organico) e le opportunità tecnologiche per valorizzarla come bioenergia. Abilità comunicative: Lo studente sarà in grado di comunicare efficacemente in merito a opzioni, processi e impianti bioenergetici. Capacità di apprendimento Allo studente verrà insegnato che sono in corso significativi progressi nel processo bioenergetico e che dovrebbe tenersi aggiornato sugli ultimi risultati tecnologici che devono affrontare il mercato della bioenergia. Scheda Docente Programma del corso 1. Biomasse e bioenergia 2. Caratteristiche chimico-fisiche della biomassa 3. Pretrattamenti della biomassa 4. Conversione termochimica di biomasse in vettori energetici 4.1. Processo e tecnologia della combustione 4.2. Processo e tecnologia della pirolisi 4.3. Processo e tecnologia della gassificazione 4.4. Processi idrotermici (HTC, HTL, HTG) 5. Conversione chimica e biochimica della biomassa in vettori energetici 5.1. Digestione anaerobica 5.2. Fermentazione Modalità Esame L'esame consiste nella realizzazione di un project work ed in una prova orale. In particolare, il project work consiste in un'attività sperimentale svolta in laboratorio inerente la conversione energetica di biomasse. Il progetto sarà presentato durante la prova orale e sarà discusso insieme ai temi trattati durante il corso. Testi adottati Dispense didattiche disponibili in formato elettronico fornite dal docente Modalità di svolgimento La metodologia didattica proposta integra una componente di esposizione di contenuti teorici sulle caratteristiche della biomassa nella prospettiva del suo utilizzo in applicazioni energetiche e sviluppa i concetti sull'applicazione della biomassa ai processi di conversione dell'energia in vettori energetici quali calore, elettricità e combustibili. L'approccio seguito integra aspetti di controllo operativo e performance di processo. I concetti vengono successivamente applicati svolgendo un project work in laboratorio. Tale approccio consente allo studente di comprendere e integrare i concetti e le metodologie sviluppate e di acquisire le competenze preconizzate negli obiettivi del corso nell'ambito dei processi e delle tecnologie per la conversione delle biomasse in vettori energetici. Modalità di frequenza Facoltativa Bibliografia Tabatabaei, M., & Ghanavati, H. (Eds.). (2018). Biogas: fundamentals, process, and operation (Vol. 6). Springer. Basu, P. (2018). Biomass gasification, pyrolysis and torrefaction: practical design and theory. Academic press. Rosendahl, L. (Ed.). (2013). Biomass combustion science, technology and engineering. Elsevier. Brown, R. C. (Ed.). (2019). Thermochemical processing of biomass: conversion into fuels, chemicals and power. John Wiley & Sons. Nzihou, A. (Ed.). (2020). Handbook on characterization of biomass, biowaste and related by-products. Switzerland: Springer.
119764 - ELECTIVE COURSE	Secondo Semestre	6
119567 - PROJECT AND INDUSTRIAL MANAGEMENT ILARIA BAFFO	Secondo Semestre	6	ING-IND/17		Obiettivi formativi 1) Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding); L’insegnamento si propone l’obiettivo di trasferire le conoscenze basilari del project management della gestione degli impianti produttivi compresa la gestione delle scorte. I risultati attesi sono la comprensione dei concetti basilari delle tematiche trattate. 2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate (applying knowledge and understanding); L’insegnamento si propone l’obiettivo di trasferire gli strumenti utili alla risoluzione di problemi connessi alla gestione di un progetto e di un processo industriale. I risultati attesi sonno la comprensione delle tecniche applicate a casi di studio reali. 3) Autonomia di giudizio (making judgements); L’acquisizione di una autonomia di giudizio è conseguenza dell'impostazione didattica dell’intero corso di studio, in cui la formazione teorica è accompagnata da esempi, applicazioni, esercitazioni, sia pratiche che teoriche, singole e di gruppo, che abituano lo studente a prendere decisioni, ed a riuscire a giudicare e prevedere l’effetto delle proprie scelte. 4) Abilità comunicative (communication skills); Lo studente durante tutto il corso è chiamato ad esporre i concetti acquisiti proprio al fine di sviluppare abilità comunicative attraverso la presentazione di project work, di esercizi risolti su casi studio proposti dal docente. Lo sviluppo dell’abilità comunicativa prevede l’acquisizione e l’utilizzo della terminologia tecnica propria della materia. 5) Capacità di apprendere (learning skills) L’insegnamento prevede il trasferimento della pratica ingegneristica relativamente a: (i) risolvere problemi tipici della gestione dei progetti e dei processi industriali combinando teoria e pratica; (ii) progettare e controllare un progetto e un processo industriale utilizzando le tecniche proprie dell’ingegneria industriale; (iii) riconoscere le variabili decisionali maggiormente influenti su un progetto al fine di governare i processi attraverso previsioni, simulazioni e ottimizzazioni. Scheda Docente Programma del corso Gestione della produzione: Le prestazioni dei sistemi di produzione. Potenzialità produttiva. Tempo di attraversamento. Potenzialità di mix. Capacità produttiva. Overall Equipment Effectiveness. Scelta della strategie di gestione del sistema produttivo. Criteri di elaborazione delle previsione dei volumi di produzione. Formulazione del piano aggregato e del piano principale di produzione (MPS). Dimensionamento dei lotti di produzione e di approvvigionamento. Gestione delle scorte. Gestione dei fabbisogni dei materiali (MRP) e formulazione degli ordini di approvvigionamento. Il controllo delle prestazioni produttive. Lean Manufacturing e Just in Time. Gestione della manutenzione: la funzione manutenzione all'interno degli impianti industriali. Disponibilità, affidabilità e manutenibilità. Teoria dell'affidabilità dei Componenti isolati e dei Sistemi complessi. Politiche di manutenzione e criteri per la loro scelta. Reliability Centered Maintenance. Gestione dei progetti di impianto: lavorare per progetti, tipologie di progetti nell'ambito della progettazione e della gestione degli impianti industriali, il project management, l'avvio di un progetto, la pianificazione tempi-costi-risorse di un progetto, l'esecuzione di un progetto, il monitoraggio ed il controllo di un progetto (valutazione dell'avanzamento, analisi degli scostamenti, Earned Value), la chiusura di un progetto. Modalità Esame L'esame è composto da una prova scritta ed una prova orale. la prova scritta sarà strutturata in un numero variabile di 3 o 4 esercizi per una durata complessiva variabile da 1,5 a 2 ore. La prova è volta ad accertare la conoscenza teorica e pratica da parte dello studente sulla base delle lezioni ed esercitazioni proposte durante il corso. La prova scritta è svolta in totale autonomia con il solo sussidio di una calcolatrice. La prova orale verte su 3 argomenti tra le le tematiche proposte nel corso. Lo studente dovrò dimostrare di sapere esporre i concetti basilari e argomentare soluzioni e proposte innovative sulla base dei quesiti posti. Testi adottati La gestione del sistema di produzione. Andrea Sianese. Rizzoli Etas. 2016 Esercizi di gestione della Produzione Indutriale. Associazione Amici di Franco Turco. Cooperativa Universitaria Studio e Lavori. 2003 Metodi e modelli per l'organizzazione dei sistemi logistici. Gianpaolo Ghiani e Roberto Musmanno. Pitagora Editrice Bologna. 2000 Gestione della produzione industriale. A.Brandolese, A.Pozzetti, A. Sianesi. Hoepli. 1991 Progettazione e Gestione degli impianti industriali. Domenico Falcone e Fabio De Felice. Hoepli 2012 Guida alle conoscenze di gestione dei progetti. Istituto italiano di Project Management. Franco Angeli. 2020 Modalità di svolgimento Il corso è articolato in lezioni della durata di circa 1,5 h. I contenuti di ogni lezione sono riportati in slide poi messe a disposizione degli studenti come materiale di studio. Prima durante e dopo la lezione il professore è a disposizione per chiarimenti e integrazioni. Potrebbero essere proposti casi pratici di studio da affrontare anche in gruppo a seconda delle predisposizione degli studenti e del tempo di apprendimento della classe Modalità di frequenza frequenza facoltativa Bibliografia La gestione del sistema di produzione. Andrea Sianese. Rizzoli Etas. 2016 Esercizi di gestione della Produzione Indutriale. Associazione Amici di Franco Turco. Cooperativa Universitaria Studio e Lavori. 2003 Metodi e modelli per l'organizzazione dei sistemi logistici. Gianpaolo Ghiani e Roberto Musmanno. Pitagora Editrice Bologna. 2000 Gestione della produzione industriale. A.Brandolese, A.Pozzetti, A. Sianesi. Hoepli. 1991 Progettazione e Gestione degli impianti industriali. Domenico Falcone e Fabio De Felice. Hoepli 2012 Guida alle conoscenze di gestione dei progetti. Istituto italiano di Project Management. Franco Angeli. 2020
119575 - FINAL DISSERTATION	Secondo Semestre	15
OTHER ACTIVITIES	-	-	-	-
INTERNSHIP AND SEMINARS - OTHER ACTIVITIES	Secondo Semestre	9
BIOMECHANICS LABORATORY JURI TABORRI	Secondo Semestre	3			Obiettivi formativi L'obiettivo del laboratorio di biomeccanica è quello di fornire allo studente i concetti base della biomeccanica, mediante lezioni teoriche e pratiche. In particolare, lo studente conoscerà gli strumenti e i metodi per la misura del movimento umano. È, inoltre, parte integrante degli obiettivi formativi l’utilizzo di software di calcolo per la risoluzione di modelli biomeccanici. I risultati attesi secondo i descrittori di Dublino sono i seguenti: - Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscere le definizioni della biomeccanica, comprendere il funzionamento degli strumenti per la misura del movimento umano, conoscere il linguaggio di programmazione Matlab per la risoluzione di modelli biomeccanici. - Capacità di applicare una corretta conoscenza e comprensione: Avere una comprensione dell'approccio scientifico nel campo delle misure per la biomeccanica. Avere la capacità di svolgere in modo autonomo una misura del movimento umano. - Abilità di giudizio: Lo studente sarà in grado di valutare la strumentazione più adatta per un determinato movimento. - Abilità comunicativa: Lo studente acquisirà le capacità tali da poter argomentare in sede d'esame i concetti misuristici legati alla biomeccanica e la terminologia per descrivere un movimento umano - Capacità di apprendere: Lo studente acquisirà le competenze tali da poter approfondire autonomamente lo studio di strumenti avanzati per applicazioni biomeccaniche e l'utilizzo di Matlab per la risoluzione dei modelli biomeccanici. Scheda Docente Programma del corso Il programma dettagliato è il seguente: - Argomento 1 (6h): concetti base di biomeccanica, cinematica, matrici di rototraslazione, definizione di sistemi di riferimento, sequenze di Eulero/Cardano, giunti anatomici, localizzazione non ottima - Argomento 2 (2h + 8h): sistemi optoelettronici, principi di funzionamento, procedura di acquisizione, procedura di elaborazione. Pratica: acquisizione dati con sistema VICON, elaborazione, analisi con matlab - Argomento 3 (2 h + 2h): elettromiografia, emg di superficie, sinergie muscolari, principi di funzionamento, procedura di acquisizione, procedura di elaborazione- Pratica: analisi dati con matlab - Argomento 4 (2 h + 2h): posturografia, matrice di pressione, principi di funzionamento, procedura di acquisizione, procedura di elaborazione. Pratica: analisi dati con matlab Modalità Esame La preparazione dello studente viene valutata tramite la discussione di relazioni tecniche delle attività pratiche svolte durante il corso. L’idoneità è raggiunta con una votazione di 18/30. Testi adottati Per il superamento dell'esame è sufficiente il materiale didattico redatto dal docente e caricato sulla piattaforma moodle. Modalità di svolgimento Il corso è diviso in quattro unità didattiche, di cui 12 h di laboratorio e 12 h di lezioni teoriche. Le nozioni teoriche sono illustrate agli studenti durante le lezioni frontali, tramite supporti audio-visivi e la lavagna. Le esercitazioni di laboratorio prevedono una spiegazione introduttiva ed una esperienza pratica da svolgere utilizzando la strumentazione disponibile e il software di programmazione matlab. Modalità di frequenza Le lezioni in laboratorio hanno frequenza obbligatoria Bibliografia Dispense del docente Scheda Docente Programma del corso Il programma dettagliato è il seguente: - Argomento 1 (6h): concetti base di biomeccanica, cinematica, matrici di rototraslazione, definizione di sistemi di riferimento, sequenze di Eulero/Cardano, giunti anatomici, localizzazione non ottima - Argomento 2 (2h + 8h): sistemi optoelettronici, principi di funzionamento, procedura di acquisizione, procedura di elaborazione. Pratica: acquisizione dati con sistema VICON, elaborazione, analisi con matlab - Argomento 3 (2 h + 2h): elettromiografia, emg di superficie, sinergie muscolari, principi di funzionamento, procedura di acquisizione, procedura di elaborazione- Pratica: analisi dati con matlab - Argomento 4 (2 h + 2h): posturografia, matrice di pressione, principi di funzionamento, procedura di acquisizione, procedura di elaborazione. Pratica: analisi dati con matlab Modalità Esame La preparazione dello studente viene valutata tramite la discussione di relazioni tecniche delle attività pratiche svolte durante il corso. L’idoneità è raggiunta con una votazione di 18/30. Testi adottati Per il superamento dell'esame è sufficiente il materiale didattico redatto dal docente e caricato sulla piattaforma moodle. Modalità di svolgimento Il corso è diviso in quattro unità didattiche, di cui 12 h di laboratorio e 12 h di lezioni teoriche. Le nozioni teoriche sono illustrate agli studenti durante le lezioni frontali, tramite supporti audio-visivi e la lavagna. Le esercitazioni di laboratorio prevedono una spiegazione introduttiva ed una esperienza pratica da svolgere utilizzando la strumentazione disponibile e il software di programmazione matlab. Modalità di frequenza Le lezioni in laboratorio hanno frequenza obbligatoria Bibliografia Dispense del docente
TECHNIQUES FOR MATERIAL CHARACTERIZATION LABORATORY CLAUDIA PELOSI	Secondo Semestre	3			Obiettivi formativi L’obiettivo fondamentale del corso di Techniques for Material Characterisation Laboratory è quello di fornire allo studente di secondo livello una conoscenza approfondita delle tecniche di laboratorio utili per la caratterizzazione dei materiali di interesse dell'ingegneria meccanica, quali metalli e leghe, compositi, polimeri, nuovi materiali. I risultati di apprendimento attesi sono: - conoscere le tecniche spettroscopiche utili per la caratterizzazione dei materiali - conoscere le più recenti tecniche di imaging per lo studio dei materiali - comprendere il significato dei risultati sperimentali ottenuti con le suddette tecniche Scheda Docente Programma del corso La spettroscopia per l’analisi dei materiali, principi e grandezze fondamentali. Le spettroscopie elementari non invasive e micro-invasive. Le spettroscopie molecolari. Le tecniche di imaging non-invasive per lo studio dei materiali. Tecniche multispettrali e iperspettrali. Modalità Esame Preparazione di una mini review su un argomento indicato dal docente o scelto dallo studente tra quelli riportati nel libro di testo. Nella mini review lo studente deve riportare una breve sintesi desunta dagli articoli scientifici trovati sull'argomento e la bibliografia consultata. Dovranno essere usati massimo 10 articoli scientifici. La mini review sarà valutata come esame e verrà attribuita l'idoneità o meno se ritenuta sufficientemente esaustiva e dovrà essere inviata per posta elettronica al docente prima dell'esame (email: pelosi@unitus.it) Testi adottati Surender K Sharma, Dalip S verma, Latif U Khan, Shalendra Kumar, Sher B Khan, Manuale di caratterizzazione dei materiali, Springer International Publishing, 2018, ISBN: 978-3-319-92955-2 Modalità di svolgimento Il corso si svolge in aula con lezioni frontali e con lavori individuali che gli studenti dovranno svolgere indipendentemente in biblioteche e on-line. Le ore sono così suddivise: - 12 ore di lezioni in aula - 12 ore di esercitazioni pratiche Modalità di frequenza La frequenza al corso non è obbligatoria anche se è consigliato seguire le esercitazioni pratiche Bibliografia - Kelly Morrison, Metodi di caratterizzazione nello stato solido e nella scienza dei materiali, IOP Publishing, Bristol, UK, 2019, DOI: DOI 10.1088/2053-2563/ab2df5 - Euth Ortiz Ortega, Hamed Hosseinian, Ingrid Berenice Aguilar Meza, María José Rosales López, Andrea Rodríguez Vera, Samira Hosseini, Tecniche e applicazioni di caratterizzazione dei materiali, Springer Singapore, https://doi.org/10.1007/978-981-16-9569-8. Available as ebook. - articoli scientifici su argomenti specifici del corso disponibili su piattaforma Moodle
LABORATORY OF MULTIPHYSICS MODELING MARCELLO FIDALEO	Secondo Semestre	3			Obiettivi formativi Obiettivi formativi: fornire le conoscenze per la descrizione dei fenomeni di trasporto di materia e di calore. alla base delle tecnologie alimentari e delle biotecnologie. Risultati di apprendimento attesi: 1) Conoscenza e capacità di comprensione: sviluppare la conoscenza dei principi alla base dei fenomeni di trasporto di materia e di calore e di cinetica chimica. 2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: saper schematizzare e risolvere problemi di ingegneria alimentare e biochimica relativi a bilanci di materia e di energia sia microscopici che macroscopici. 3) Autonomia di giudizio: saper raccogliere, selezionare e valutare in maniera autonoma le informazioni necessarie per l’analisi e la risoluzione di problemi relativi ai bilanci di materia e di energia in ambito alimentare e biotecnologico. 4) Abilità comunicative: saper comunicare informazioni, idee e soluzioni relative a problemi di trasporto di materia e di energia in ambito alimentare e biotecnologico a interlocutori specialisti e non specialisti. 5) Capacità di apprendimento: sviluppare quelle capacità di apprendimento che consentano di continuare a studiare in modo autonomo o parzialmente guidato i fenomeni di trasporto e la cinetica chimica. Scheda Docente Programma del corso Introduzione allo studio dei fenomeni di trasporto. Trasporto molecolare di materia ed energia. Richiami di cinetica chimica. Bilanci locali di energia. Bilanci locali di materia. Coefficienti di scambio termico. Coefficienti di scambio di materia. Bilanci globali di materia. Bilanci globali di energia. Reattori ideali. Applicazione a problemi di interesse nell’ambito dell’ingegneria chimica, alimentare e biotecnologica mediante l’uso del software di simulazione multifisica COMSOL Multiphysics. Modalità Esame Gli studenti dovranno presentare e discutere un progetto relativo all'applicazione dei fenomeni di trasporto ad un problema reale. La verifica accerterà: le conoscenze di base relative ai fenomeni di trasporto studiati; la capacità di realizzare schemi e semplificazioni dei problemi proposti, ricavare le equazioni di bilancio di materia ed energia corrispondenti, implementarle e risolverle in software di simulazione multifisica; la capacità di la capacità di saper raccogliere, selezionare e valutare in maniera autonoma le informazioni necessarie per l’analisi e la risoluzione di problemi; le abilità comunicative; le capacità di apprendimento in maniera autonoma o parzialmente guidata. Testi adottati M. C. Annesini. Fenomeni di trasporto. Fondamenti e Applicazioni. Edizione Efeso, 2015. Modalità di svolgimento Il corso verrà svolto in modalità in presenza Modalità di frequenza La frequenza non è obbligatoria ma è fortemente consigliata. Bibliografia Ashish S. Chaurasia. Computational Fluid Dynamics and COMSOL Multiphysics. Apple Academic Press, 2022. Scheda Docente Programma del corso Introduzione allo studio dei fenomeni di trasporto. Trasporto molecolare di materia ed energia. Richiami di cinetica chimica. Bilanci locali di energia. Bilanci locali di materia. Coefficienti di scambio termico. Coefficienti di scambio di materia. Bilanci globali di materia. Bilanci globali di energia. Reattori ideali. Applicazione a problemi di interesse nell’ambito dell’ingegneria chimica, alimentare e biotecnologica mediante l’uso del software di simulazione multifisica COMSOL Multiphysics. Modalità Esame Gli studenti dovranno presentare e discutere un progetto relativo all'applicazione dei fenomeni di trasporto ad un problema reale. La verifica accerterà: le conoscenze di base relative ai fenomeni di trasporto studiati; la capacità di realizzare schemi e semplificazioni dei problemi proposti, ricavare le equazioni di bilancio di materia ed energia corrispondenti, implementarle e risolverle in software di simulazione multifisica; la capacità di la capacità di saper raccogliere, selezionare e valutare in maniera autonoma le informazioni necessarie per l’analisi e la risoluzione di problemi; le abilità comunicative; le capacità di apprendimento in maniera autonoma o parzialmente guidata. Testi adottati M. C. Annesini. Fenomeni di trasporto. Fondamenti e Applicazioni. Edizione Efeso, 2015. Modalità di svolgimento Il corso verrà svolto in modalità in presenza Modalità di frequenza La frequenza non è obbligatoria ma è fortemente consigliata. Bibliografia Ashish S. Chaurasia. Computational Fluid Dynamics and COMSOL Multiphysics. Apple Academic Press, 2022.
GROUP A	-	-	-	-
NUCLEAR FUSION	Secondo Semestre	9	ING-IND/31		Obiettivi formativi Il corso fornirà le nozioni di base necessarie alla comprensione della fisica (modulo II) e ingegneristica (modulo I) dei sistemi di energia da fusione nucleare, affrontando tematiche specifiche come la fisica dei plasmi, i campi magnetici, l'interazione della superficie del plasma con le pareti di protezione, i materiali del reattore, sistemi di controllo e la meccanica delle macchine sperimentali da fusione. Gli obiettivi principali sono (a) l'identificazione delle principali caratteristiche della fusione nucleare, (c) la conoscenza dello stato della ricerca internazionale (JET, EAST, ASDEX) e le prospettive dell'energia nucleare da fusione (prossime macchine sperimentali come DTT, ITER e DEMO ). I risultati di apprendimento attesi sono: (i) la conoscenza dei contenuti teorici del corso (descrittore di Dublino n°1), (ii) la competenza nell’esporre le proprie capacità di argomentazione tecniche (descrittore di Dublino n°2), (iii) l’autonomia di giudizio (descrittore di Dublino n°3) nel proporre l’approccio più opportuno per argomentare quanto richiesto e (iv) la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio le risposte alle domande proposte dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante discussione e di dimostrare capacità logico-deduttive e di sintesi nell'esposizione (descrittore di Dublino n°4).
GROUP B	-	-	-	-
INTERNAL COMBUSTION ENGINES FUNDAMENTALS ANDREA LUIGI FACCI	Secondo Semestre	6	ING-IND/08		Obiettivi formativi Il modulo mira a favorire la comprensione dei fondamenti di funzionamento dei sistemi di propulsione. Esso si propone di: - Fornire gli strumenti analitici e concettuali necessari a comprendere i processi termofluidodinamici che avvengono nei sistemi di propulsione tradizionali ed innovativi. - Fornire metodi e strumenti per la scelta e la progettazione dei sistemi di propulsione Risultati di apprendimento attesi: In conformità agli obiettivi contenuti nella scheda SUA-CdS, i risultati di apprendimento attesi sono: - Conoscenza delle basi fisiche e degli strumenti matematici utili per la comprensione del funzionamento dei motori a combusione interna, delle FC e dei powertrain (descrittori di Dublino 1 e 5); e - Capacità di utilizzare metodologie per la progettazione di elementi dei powertrains (descrittori di Dublino 2 e 3). Scheda Docente Programma del corso Motori a combustione interna: Sistemi di alimentazione aria, sistemi di alimentazione combustibile, emissioni inquinanti, raffraddamento motore, modellazione, controllo motore Celle a combustibile: principi di funzionamento, PEM, SOFC, MCMF Propulsori ibridi: configurazioni serie, parallelo, serie/parallelo, strategie di gestione Propulsori elettrici per la trazione stradale. Modalità Esame L'esame consiste in una prova orale ed in un homework. L'homework è obbligatorio per il sostenimento della prova orale. L'homework è induviduale e consiste in un lavoro di ricerca personale e di approfondimento su uno dei temi trattati durante il corso. Saranno valutate la metodologia, i risultati numerici, l'analisi di letteratura, e la presentazione. Il voto minimo per l'accesso all'orale è di 15/30 La prova orale è volta a valutare il livello di conoscenza ed approfondimento (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito) degli argomenti trattati durante il corso. La valutazione finale è data dalla media delle valutazioni della prova scritta e della prova orale. Testi adottati G. Ferrari, motori a combustione interna Ed. Esculapio J. B. Heywood, Internal combustion engines fundamentals, Ed. McGraw-Hill Modalità di svolgimento Lezioni ed esercitazioni frontali Modalità di frequenza Frequenza non obbligatoria Bibliografia G. Ferrari, motori a combustione interna Ed. Esculapio J. B. Heywood, Internal combustion engines fundamentals, Ed. McGraw-Hill
ADDITIVE MANUFACTURING	Secondo Semestre	3	ING-IND/15		Obiettivi formativi SINTESI DEGLI OBIETTIVI Il corso ha l’obiettivo di far conseguire allo studente i seguenti risultati formativi: - conoscere le principali caratteristiche e parametri delle più comuni tecnologie di additive manufacturing - conoscere le caratteristiche dei principali materiali utilizzati in ambito additive manufacturing - essere in grado di utilizzare strumenti di modellazione e simulazione di componenti da realizzare mediante additive manufacturing - essere in grado di scegliere e utilizzare tecnologie di additive manufacturing per la progettazione, prototipazione e produzione di parti in materiale plastico e metallico RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI 1. Conoscenza e capacità di comprensione: conoscere i concetti relativi alle tecnologie di produzione additiva; conoscere i concetti relativi ai materiali per produzione additiva; conoscere gli strumenti più innovativi a supporto della progettazione di componenti da realizzare in produzione additiva 2. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: saper utilizzare sistemi software di design for additive manufacturing; saper utilizzare tecniche di produzione additiva per la prototipazione e realizzazione di componenti 3. Autonomia di giudizio: saper scegliere i più adeguati strumenti, materiali e tecnologie per la realizzazione di prototipi e componenti in additive manufacturing 4. Abilità comunicative: padronanza degli argomenti relativi agli strumenti e tecnologie di produzione additiva; utilizzo del lessico e della terminologia appropriati per presentare, in forma scritta o verbale un progetto realizzato tramite uso di tecniche di produzione additiva 5. Abilità ad apprendere: autonomia nell’utilizzo degli strumenti e tecnologie di supporto alla produzione additiva

INSEGNAMENTO	SEMESTRE	CFU	SSD	LINGUA
GROUP A	-	-	-	-
ENVIRONMENTAL MONITORING FOR ENGINEERING DESIGN FLAVIA TAURO	Secondo Semestre	9	AGR/08		Obiettivi formativi Il corso mira a favorire la comprensione dei processi naturali e delle tecniche del monitoraggio ambientale tradizionale e da remoto. Esso si propone di fornire gli strumenti concettuali e metodologici necessari ad affrontare i problemi di progettazione ingegneristica in contesti in cui sia rilevante il monitoraggio delle principali variabili fisiche ambientali. Il corso si pone come obiettivo formativo la conoscenza delle problematiche inerenti il monitoraggio dei processi idrologici. Il contesto specifico disciplinare è costituito dallo studio degli strumenti e modelli utili a misurare variabili ambientali e nello specifico idrologiche. Si possono identificare tre obiettivi primari: 1)Conoscere i fenomeni idrologici. Nello specifico si approfondiranno le nozioni riguardanti le proprietà delle precipitazioni e le dinamiche di formazione delle piene fluviali. 2)Conoscere gli strumenti di misura per le osservazioni idrologiche. 3) Apprendere ed applicare approcci innovativi basati sull’analisi delle immagini. Riferendosi ai descrittori di Dublino i risultati di apprendimento appresi possono essere cosi declinati: Conoscenza e capacità di comprensione. Lo studente sarà stimolato alla conoscenza dei processi idrologici (precipitazioni e portate) con approcci diversificati sia teorici classici sia di comprensione e analisi diretta (monitoraggio in tempo reale dei fenomeni, video illustrativi, ricerche in rete). Conoscenza e capacità di comprensione applicate. I concetti con un risvolto più tecnico e applicativo (strumenti e approcci per la misura e la stima delle variabili idrologiche) saranno consolidati tramite esercizi pratici sia tradizionali (esercitazioni) che progettuali (piccoli esperimenti da sviluppare in maniera indipendente). Autonomia di giudizio e abilità comunicative Sarà stimolata tramite lo sviluppo di un report di approfondimento su uno specifico strumento di misura e su lo sviluppo di un progetto indipendente per la misura delle velocità di particelle tramite l’utilizzo della telecamera del cellulare. Scheda Docente Programma del corso - Introduzione ai processi fondamentali in ambito idrometeorologico e ai principali agenti ambientali (precipitazioni, portate fluide, deflusso superficiale, infiltrazione, erosione, ...) - Introduzione alle principali tecniche di monitoraggio ambientale - Tecniche avanzate per il monitoraggio ambientale - Tecniche di remote sensing - Analisi delle immagini per il monitoraggio ambientale - Particle Image Velocimetry (PIV) e Particle Tracking Velocimetry (PTV) per fluidi ambientali - Esperienze di laboratorio su tecniche tradizionali e di remote sensing di monitoraggio Modalità Esame La prova di accertamento è orale e sarà volta ad accertare la conoscenza da parte dello studente sugli argomenti presentati a lezione. Durante il corso, gli studenti saranno incoraggiati a sviluppare un progetto su un caso di studio di misura di una o più variabili ambientali attraverso una metodologia tra quelle presentate a lezione. Il progetto potrà essere sviluppato durante il corso con feedback del docente. Il progetto sarà discusso durante la prova orale. Inoltre, tre domande teoriche saranno mirate ad approfondire la conoscenza teorica dello studente. Testi adottati Il materiale sarà reso disponibile online dal docente. Modalità di svolgimento Il corso è diviso in cinque unità didattiche ed è articolato in 72 ore di lezioni frontali. Le nozioni teoriche sono illustrate agli studenti durante le lezioni frontali, tramite supporti audio-visivi e la lavagna. Modalità di frequenza La frequenza delle lezioni è facoltativa. Tuttavia è consigliato seguire le lezioni in aula. Bibliografia • Dispense del Prof. Verzicco/appunti del corso di Fluidodinamica • Applied Hydrology (V.T. Chow, D. R. Maidment, L. W. Mays, McGraw-Hill) • Hydrology in practice (E.M. Shaw, K.J Beven, N.A. Chappell, R. Lamb, CRC Press) • Air dispersion modeling (A. De Visscher, John Wiley& Sons) • Tracers in Hydrology (C. Leibundgut, P. Maloszewski, C. Kulls, Wiley-Blackwell) • Visione Computazionale (A. Fusiello, Collana Informatica) • Computer Vision: A modern approach (D.A. Forsyth, J.Ponce, PearsonEducation) • Digital Image Processing using Matlab (R.C. Gonzalez, R.E. Woods, S.L. Eddins, PearsonEducation) • Meccanica dei fluidi sperimentale (A. Cenedese, M. Moroni, Casa editrice Università La Sapienza) • Brevis W., Nino Y., Jirka G.H., “Integrating cross-correlation and relaxation algorithms for particle tracking velocimetry”, Experiments in Fluids, 50:135—147, 2011. • Stamhuis E.J., “Basics and principles of particle image velocimetry (PIV) for mapping biogenic and biologically relevant flows”, Aquatic Ecology, 40:463—479, 2006. • Thielicke W., Stamhuis E.J., “PIVlab – Towards user-friendly, affordable and accurate digital particle image velocimetry in MATLAB”, Journal of Open Research Software, 2:e30, 2014. • Westerweel J., Fundamentals of digital particle image velocimetry, Measurement Science and Technology, 8:1379—1392, 1997.
NUCLEAR FUSION	Secondo Semestre	9	ING-IND/31		Obiettivi formativi Il corso fornirà le nozioni di base necessarie alla comprensione della fisica (modulo II) e ingegneristica (modulo I) dei sistemi di energia da fusione nucleare, affrontando tematiche specifiche come la fisica dei plasmi, i campi magnetici, l'interazione della superficie del plasma con le pareti di protezione, i materiali del reattore, sistemi di controllo e la meccanica delle macchine sperimentali da fusione. Gli obiettivi principali sono (a) l'identificazione delle principali caratteristiche della fusione nucleare, (c) la conoscenza dello stato della ricerca internazionale (JET, EAST, ASDEX) e le prospettive dell'energia nucleare da fusione (prossime macchine sperimentali come DTT, ITER e DEMO ). I risultati di apprendimento attesi sono: (i) la conoscenza dei contenuti teorici del corso (descrittore di Dublino n°1), (ii) la competenza nell’esporre le proprie capacità di argomentazione tecniche (descrittore di Dublino n°2), (iii) l’autonomia di giudizio (descrittore di Dublino n°3) nel proporre l’approccio più opportuno per argomentare quanto richiesto e (iv) la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio le risposte alle domande proposte dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante discussione e di dimostrare capacità logico-deduttive e di sintesi nell'esposizione (descrittore di Dublino n°4).
GROUP B	-	-	-	-
NON DESTRUCTIVE TESTING AND EVALUATION JURI TABORRI	Secondo Semestre	6	ING-IND/12		Obiettivi formativi Obiettivi L’obiettivo fondamentale del corso di Metodi di Misura Non Distruttivi è quello di fornire allo studente nozioni sia teoriche che pratiche sui controlli non distruttivi maggiormente utilizzati in ambito industriale. Risultati attesi Tendono in considerazione i descrittori di Dublino, i risultati attesi sono i seguenti: 1. Conoscenza e capacità di comprensione: Lo studente acquisirà conoscenze teoriche sulle diverse tipologie di controllo non distruttivo, nonché la capacità di comprendere report scientifici dei test e manuali tecnici della strumentazione utilizzata nei diversi controlli. 2. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: Lo studente sarà in grado di gestire sia le componenti hardware che software degli strumenti di misura utilizzati. Lo studente sarà sensibilizzato sull’importanza dei controlli non distruttivi in ambito industriale e avrà piena conoscenza della norma UNI EN ISO 9712 inerente ai rischi legati all’applicazione pratica delle procedure. 3. Abilità di giudizio: Lo studente sarà in grado di valutare le tipologie più adatte ad un determinato impiego e sarà in grado di produrre report scientifici sugli esiti di controlli non distruttivi. 4. Abilità comunicative: Lo studente acquisirà le capacità tali da poter argomentare in sede d'esame le diverse tecniche con linguaggio appropriato sia da un punto di vista tecnico che normativo. 5. Capacità di apprendere: Lo studente acquisirà le competenze tali da poter approfondire autonomamente lo studio avanzato di test non distruttivi innovativi, oltre quelli base visti a lezione. Scheda Docente Programma del corso Argomento 1. Introduzione ai controlli non distruttivi (4 ore) Introduzione al corso. Definizione di misure non distruttive. Cenni storici delle misure non distruttive. Differenze tra misure distruttive e non distruttive. Classificazione delle misure non distruttive. Argomento 2. La classificazione delle discontinuità (3 ore) Tipologie di discontinuità. Nomenclatura delle discontinuità. Crepe. Discontinuità dovute a saldatura. Discontinuità per deformazione plastica. Corrosione. Fratture da stress. Effetti di fragilizzazione. Discontinuità geometriche. Argomento 3. Controlli visivi (3 ore) Teoria e principi. Strumentazione. Tecniche. I controlli visivi remoti. Applicazioni in base alle discontinuità. Vantaggi e svantaggi. Stesura report. Normativa di riferimento. Argomento 4. Controlli con liquidi penetranti (5 ore) Teoria e principi. Strumentazione. Materiali penetranti. Procedure e tecniche. Vantaggi e svantaggi. Normativa di riferimento. Argomento 5. Controlli con particelle magnetiche (5 ore) Teoria e principi. Strumentazione. Tecniche. Applicazioni. Vantaggi e svantaggi. Stesura report. Normativa di riferimento. Argomento 6. Controlli radiografici (8 ore) Teoria e principi. Strumentazione. Tecniche. Applicazioni. Radiografia digitale. Vantaggi e svantaggi. Normativa di riferimento Approfondimento: cenni radiografia in ambito biomedico. Argomento 7. Controlli con ultrasuoni (6 ore) Teoria e principi. Strumentazione. Tecniche. Applicazioni. Vantaggi e svantaggi. Normativa di riferimento Approfondimento: gli ultrasuoni per i controlli spessimetrici di serbatoi GPL. Argomento 8. Controlli con correnti parassite (4 ore) Teoria e principi. Corrente alternata. Strumentazione. Tecniche. Applicazioni. Vantaggi e svantaggi. Normativa di riferimento. Cenni su altri test elettromagnetici. Argomento 9. Controlli termografici (2 ore) Teoria e principi. Strumentazione. Tecniche. Applicazioni. Vantaggi e svantaggi. Normativa di riferimento. Argomento 10. Controlli con emissione acustica (4 ore) Teoria e principi. Strumentazione. Tecniche. Applicazioni. Vantaggi e svantaggi. Normativa di riferimento. Approfondimento: l’emissione acustica per controlli di integrità strutturale di serbatoi GPL. Modalità Esame La prova di accertamento è una prova scritta e conterrà una due domande volte ad accertare la conoscenza teorica da parte delle studente delle principali tematiche trattate durante il corso da un punto di vista della metodologia, della sensoristica e della capacità di analizzare il contesto indicando la metodologia di misura più appropriata, in linea con gli obiettivi formativi. Inoltre, è previsto un esame orale facoltativo sulla attività di laboratorio spessimetrico. Lo studente verrà valutato sufficiente a partire da una voto finale uguale o superiore a 18/30. Una valutazione è sufficiente quando: 1. Lo studente dimostra una preparazione sufficiente sulle conoscenze teoriche delle varie metodologie non distruttive; 2. Lo studente dimostra capacità nella lettura di manuali tecnici; 3. Lo studente dimostra competenza nella gestione di dispositivi hardware e software per l'esecuzione della prova; 4. Lo studente dimostra capacità di giudicare quale metodo è più adeguato in base all'applicazione; 5. Tutte le suddette capacità e competenze sono dimostrate utilizzando un linguaggio tecnico appropriato. Testi adottati Le slide del docente sono sufficienti per il superamento dell'esame. I testi consigliati sono i seguenti: AIM – “Le prove non distruttive” – Associazione Italiana di Metallurgia Charles J. Hellier, “Handbook of Nondestructive Evaluation, Third Edition”, McGraw-Hill 2013 Modalità di svolgimento Lezioni in presenza e attività di laboratorio Modalità di frequenza Fortemente suggerita la frequenza, ma non obbligatoria. Bibliografia Charles J. Hellier, “Handbook of Nondestructive Evaluation, Third Edition”, McGraw-Hill 2013
ADDITIVE MANUFACTURING	Secondo Semestre	3	ING-IND/15		Obiettivi formativi SINTESI DEGLI OBIETTIVI Il corso ha l’obiettivo di far conseguire allo studente i seguenti risultati formativi: - conoscere le principali caratteristiche e parametri delle più comuni tecnologie di additive manufacturing - conoscere le caratteristiche dei principali materiali utilizzati in ambito additive manufacturing - essere in grado di utilizzare strumenti di modellazione e simulazione di componenti da realizzare mediante additive manufacturing - essere in grado di scegliere e utilizzare tecnologie di additive manufacturing per la progettazione, prototipazione e produzione di parti in materiale plastico e metallico RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI 1. Conoscenza e capacità di comprensione: conoscere i concetti relativi alle tecnologie di produzione additiva; conoscere i concetti relativi ai materiali per produzione additiva; conoscere gli strumenti più innovativi a supporto della progettazione di componenti da realizzare in produzione additiva 2. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: saper utilizzare sistemi software di design for additive manufacturing; saper utilizzare tecniche di produzione additiva per la prototipazione e realizzazione di componenti 3. Autonomia di giudizio: saper scegliere i più adeguati strumenti, materiali e tecnologie per la realizzazione di prototipi e componenti in additive manufacturing 4. Abilità comunicative: padronanza degli argomenti relativi agli strumenti e tecnologie di produzione additiva; utilizzo del lessico e della terminologia appropriati per presentare, in forma scritta o verbale un progetto realizzato tramite uso di tecniche di produzione additiva 5. Abilità ad apprendere: autonomia nell’utilizzo degli strumenti e tecnologie di supporto alla produzione additiva
GROUP A2	-	-	-	-
VIRTUAL PROTOTYPING MARCO MARCONI	Secondo Semestre	6	ING-IND/15		Obiettivi formativi SINTESI DEGLI OBIETTIVI Il corso ha l’obiettivo di far conseguire allo studente i seguenti risultati formativi: - fornire i metodi per l'utilizzo integrato di strumenti di modellazione geometrica e di simulazione a supporto dei processi di progettazione e produzione. - illustrare metodi e tecniche per la realizzazione del prototipo virtuale ed il suo impiego nelle fasi di progettazione e validazione, e lungo tutto il ciclo di vita del prodotto. - illustrare le tecniche e le tecnologie standard e innovative per l'interazione con il prototipo virtuale. - affrontare le problematiche legate alla verticalizzazione dei sistemi di modellazione in specifici contesti applicativi e all’utilizzo delle più moderne metodologie di progettazione industriale. RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI 1. Conoscenza e capacità di comprensione: conoscere i concetti relativi alla modellazione tridimensionale di solidi e superfici; comprendere il ruolo del prototipo virtuale nel processo di sviluppo prodotto; conoscere gli strumenti più innovativi a supporto della gestione del ciclo di vita del prodotto 2. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: saper utilizzare sistemi software di modellazione e prototipazione virtuale; saper utilizzare tecniche di design for X; saper utilizzare tecniche per la progettazione del ciclo di vita del prodotto 3. Autonomia di giudizio: saper scegliere i più adeguati strumenti di prototipazione virtuale a supporto delle fasi di sviluppo prodotto 4. Abilità comunicative: padronanza degli argomenti relativi alla prototipazione virtuale; utilizzo del lessico e della terminologia appropriati per presentare, in forma grafica, scritta o verbale un progetto realizzato tramite uso di tecniche di prototipazione virtuale 5. Abilità ad apprendere: autonomia nell’utilizzo degli strumenti di prototipazione virtuale Scheda Docente Programma del corso - La progettazione: metodi e strumenti - Metodi formali di progettazione di prodotti industriali - Approccio sistematico alla progettazione - Sistemi e tecniche di rappresentazione del prodotto - Tecniche di rappresentazione e modellazione di superfici e solidi - Sistemi di modellazione geometrica - Tipi di modelli virtuali e tecniche di simulazione - Progettazione agli elementi finiti - Strumenti di simulazione agli elementi finiti - Strumenti e metodi per la progettazione ad obiettivo (Design for X) - Life Cycle Thinking and Design - Life Cycle Assessment Modalità Esame La valutazione verterà su due prove: - una prova pratica di carattere applicativo in cui gli studenti saranno chiamati a sviluppare un progetto utilizzando i metodi e gli strumenti di modellazione, progettazione e simulazione illustrati durante il corso per valutare le conoscenze acquisite, la capacità di metterle in pratica e l’autonomia di giudizio. - una prova orale che verterà dapprima sulla discussione dei risultati ottenuti con la prova pratica e poi valuterà la preparazione teorica dello studente in merito agli argomenti affrontati durante il corso e l’abilità di comunicare quanto appreso. Testi adottati Materiale didattico distribuito dal docente Modalità di svolgimento Lezioni frontali: 32 ore Esercitazioni: 16 ore Modalità di frequenza La frequenza è facoltativa Bibliografia - Pahl G., Beitz W., Feldhusen J. Grote G.H., 2007, "Engineering Design: A systematic Approach", Springer, 3rd Edition. - Bordegoni M., Rizzi C., 2011, "Innovation in Product Design: From CAD to Virtual Prototyping", Springer, 1st Edition. - Goldman R., 2009, "An integrated Introduction to Computer Graphics and Geometric Modeling", CRC Press. - Belingardi G., 1999, "Il Metodo degli Elementi Finiti nella Progettazione Meccanica”, Levrotto&Bella. - Chen X., Liu Y, 2014, “Finite Element Modeling and Simulation with ANSYS Workbench”, CRC Press. - Kurz M., 2007, “Environmentally Conscious Mechanical Design", Wyley. - Ashby M., 2010, "Materials Selection in Mechanical Design", Butterworth-Heinemann
HYDROGEN TECHNOLOGIES FULVIO PAOLO BUZZI	Secondo Semestre	6	ING-IND/08		Obiettivi formativi OBIETTIVI FORMATIVI: Il corso fornisce agli studenti i concetti fondamentali e la conoscenza applicativa delle tecnologie dell’idrogeno, coprendo tutti gli anelli della catena del valore: produzione, accumulo ed utilizzo finale. Sia le tecnologie convenzionali che quelle innovative vengono approfondite per dare agli studenti le capacità necessarie per lavorare nel settore dell’idrogeno. Nello specifico al termine del corso ci si aspetta che lo studente abbia le seguenti conoscenze: - conoscenza delle metodologie di produzione dell’idrogeno - conoscenza delle metodologie di accumulo dell’idrogeno - conoscenza degli usi finali dell’idrogeno Altresì al termine del corso ci si aspetta che lo studente abbia le seguenti abilità: - capacità di delineare schemi e processi di impianti di produzione dell’idrogeno per via termochimica - capacità di scegliere i sistemi di produzione dell’idrogeno da fonte rinnovabile in base al tipo di applicazione - capacità di scegliere i sistemi di accumulo dell’idrogeno in base al tipo di produzione e di utilizzo - capacità di analizzare scenari di utilizzo finale dell’idrogeno RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI: Conoscenza e capacità di comprensione: Comprendere i principi fondamentali associati all’analisi tecnico-economica dei sistemi ad idrogeno. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: Attraverso lo svolgimento di casi studio, lo studente sarà sollecitato a sviluppare una capacità applicativa sulle metodologie e tecniche acquisite. Autonomia di giudizio: Essere in grado di applicare le conoscenze acquisite per risolvere problemi semplici nell'ambito dell’analisi tecnico-economica dei sistemi ad idrogeno. Abilità comunicative: Saper esporre, sia in forma scritta che orale, il problema e le possibili soluzioni di semplici situazioni riguardanti l’analisi tecnico-economica dei sistemi ad idrogeno. Capacità di apprendere: Saper raccogliere informazioni dai libri di testo e da altro materiale per la soluzione autonoma di problemi relativi alla verifica dei sistemi ad idrogeno. Scheda Docente Programma del corso Programma: HT.1 Produzione di idrogeno: HT1.1 Produzione termochimica di idrogeno: produzione industriale di idrogeno da idrocarburi e biomassa, reforming su piccola scala per la fornitura di idrogeno in loco, trattamento del combustibile per l'utilizzo in celle a combustibile e altri dispositivi HT1.2 Elettrolisi dell'acqua: sistemi di elettrolisi per bilanciare la rete, stato e prospettive dell'elettrolisi alcalina, funzionamento dinamico degli elettrolizzatori - progettazione di sistemi e strategie operative, elettrolisi PEM, tecnologia delle celle a combustibile a ossido solido reversibile per idrogeno / syngas e produzione di energia HT1.3 Altri metodi di produzione HT.2 Stoccaggio dell'idrogeno: fisica dell'idrogeno HT2.1 Stoccaggio di idrogeno compresso e liquido: termodinamica dello stoccaggio di gas pressurizzato, stoccaggio geologico dell'idrogeno, serbatoi di stoccaggio per idrogeno compresso e liquido, stoccaggio di idrogeno nei veicoli, stoccaggio di idrogeno crio-compresso, liquefazione dell'idrogeno HT2.2 Stoccaggio di idrogeno con idruri metallici: stoccaggio di idrogeno mediante formazione di idruri metallici reversibili, implementazione dello stoccaggio di idrogeno con idruri metallici HT2.3 Altre tecniche di stoccaggio dell'idrogeno: trasporto e stoccaggio dell'idrogeno attraverso sistemi Liquid Organic Hydrogen Carrier (LOHC) HT.3 Usi finali dell'idrogeno: HT3.1 Stazionario: sistema ibrido a idrogeno, progetti di integrazione dell'energia eolica e dell'idrogeno, Hydrogen Islands – utilizzo di energia rinnovabile per l'alimentazione autonoma, turbine a gas e idrogeno HT3.2 Mobilità: trasporto / propulsione / dimostrazione / autobus: la progettazione del gruppo propulsore a celle a combustibile per applicazioni di trasporto urbano, layout della stazione di rifornimento HT3.3 Uso industriale dell'idrogeno Modalità Esame Prova orale Testi adottati D. Stolten, B. Emondts, Hydrogen Science and Engineering: Materials, Processes, Systems and Technology, Editore: Wiley, Anno edizione: 2016, ISBN: 9783527674268 https://doi.org/10.1002/9783527674268 Modalità di frequenza Non obbligatoria Bibliografia D. Stolten, B. Emondts, Hydrogen Science and Engineering: Materials, Processes, Systems and Technology, Editore: Wiley, Anno edizione: 2016, ISBN: 9783527674268 https://doi.org/10.1002/9783527674268 Scheda Docente Programma del corso Programma: HT.1 Produzione di idrogeno: HT1.1 Produzione termochimica di idrogeno: produzione industriale di idrogeno da idrocarburi e biomassa, reforming su piccola scala per la fornitura di idrogeno in loco, trattamento del combustibile per l'utilizzo in celle a combustibile e altri dispositivi HT1.2 Elettrolisi dell'acqua: sistemi di elettrolisi per bilanciare la rete, stato e prospettive dell'elettrolisi alcalina, funzionamento dinamico degli elettrolizzatori - progettazione di sistemi e strategie operative, elettrolisi PEM, tecnologia delle celle a combustibile a ossido solido reversibile per idrogeno / syngas e produzione di energia HT1.3 Altri metodi di produzione HT.2 Stoccaggio dell'idrogeno: fisica dell'idrogeno HT2.1 Stoccaggio di idrogeno compresso e liquido: termodinamica dello stoccaggio di gas pressurizzato, stoccaggio geologico dell'idrogeno, serbatoi di stoccaggio per idrogeno compresso e liquido, stoccaggio di idrogeno nei veicoli, stoccaggio di idrogeno crio-compresso, liquefazione dell'idrogeno HT2.2 Stoccaggio di idrogeno con idruri metallici: stoccaggio di idrogeno mediante formazione di idruri metallici reversibili, implementazione dello stoccaggio di idrogeno con idruri metallici HT2.3 Altre tecniche di stoccaggio dell'idrogeno: trasporto e stoccaggio dell'idrogeno attraverso sistemi Liquid Organic Hydrogen Carrier (LOHC) HT.3 Usi finali dell'idrogeno: HT3.1 Stazionario: sistema ibrido a idrogeno, progetti di integrazione dell'energia eolica e dell'idrogeno, Hydrogen Islands – utilizzo di energia rinnovabile per l'alimentazione autonoma, turbine a gas e idrogeno HT3.2 Mobilità: trasporto / propulsione / dimostrazione / autobus: la progettazione del gruppo propulsore a celle a combustibile per applicazioni di trasporto urbano, layout della stazione di rifornimento HT3.3 Uso industriale dell'idrogeno Modalità Esame Homework individuale teso a valutare la capacità di applicare le conoscenze acquisite. Prova orale, con discussione dell'homework, per valutare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi del corso. Testi adottati Hydrogen Science and Engineering : Materials, Processes, Systems and Technology Editor(s):Prof. Dr. Detlef Stolten, Dr. Bernd Emonts First published:16 February 2016 Print ISBN:9783527332380 \|Online ISBN:9783527674268 \|DOI:10.1002/9783527674268 © 2016 Wiley‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA Modalità di frequenza Frequenza facoltativa
GROUP C	-	-	-	-
MACHINES FOR BIOSYSTEMS MASSIMO CECCHINI	Secondo Semestre	6	AGR/09		Obiettivi formativi Lo studente dovrà acquisire le capacità di base per poter sviluppare la meccanizzazione delle operazioni proprie dei principali cantieri agricoli, forestali e di manutenzione del verde. In particolare dovrà essere in grado di scegliere macchine idonee per un lavoro di qualità (conoscendo materiali, modalità operative) e nel rispetto dei vincoli alla meccanizzazione (di carattere economico, ambientale, di sicurezza, ecc.). RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI • Conoscenza e capacità di comprensione Lo studente dovrà acquisire conoscenze e capacità di comprensione relative ai principi che sono alla base della progettazione e del funzionamento delle macchine e degli impianti e saper introdurre le stesse nei cantieri agricoli, forestali e di manutenzione del verde, nel rispetto di vincoli di varia natura. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente dovrà acquisire le capacità di applicare le conoscenze teoriche degli argomenti trattati nel corso con senso critico per l'individuazione di singole macchine, di un parco macchine o di impianti per i cantieri agricoli, forestali e di manutenzione del verde. • Autonomia di giudizio Lo studente dovrà essere in grado di selezionare sul mercato macchine e impianti specifici idonei per le varie tipologie di cantieri agricoli, forestali e di manutenzione del verde, in modo obiettivo, senza lasciarsi influenzare dalle case costruttrici e operando anche nel rispetto degli aspetti sociali, scientifici o etici relativi ad ogni decisione di meccanizzazione. • Abilità comunicative Lo studente dovrà essere in grado di comunicare a terzi (datori di lavoro, clienti quali aziende agricole, imprese forestali, ecc.), in modo efficace, le informazioni relative alle macchine ed agli impianti, ed ai loro requisiti tecnico-economici, motivandone le scelte. • Capacità di apprendimento L'articolazione del corso sarà sviluppata in modo da trasmettere agli studenti dapprima i concetti di base "trasversali", relativi cioè a qualsiasi tipologia di macchina. Successivamente saranno trattate singole tipologie di macchine (le più diffuse nei cantieri agricoli, forestali e di manutenzione del verde). Gli argomenti saranno trattati in modo da stimolare la volontà di apprendimento, nella logica di sviluppare la conoscenza in modo graduale, dai materiali e principi meccanici, agli aspetti costruttivi e di sicurezza, alla gestione delle macchine. La stessa logica viene richiesta nella realizzazione di una tesina o presentazione che sarà presa in considerazione nella valutazione dell’apprendimento. Scheda Docente Programma del corso Presentazione del corso. Obiettivi della meccanizzazione per i biosistemi. Definizione di macchina e di impianto. (4 h) Livelli di meccanizzazione ed evoluzione della meccanizzazione per i biosistemi. (2 h) Concetti di base di meccanica e fisica applicata alle macchine (aderenza, stabilità longitudinale e trasversale). (6 h) Generalità e caratteristiche funzionali delle principali categorie di macchine per i biosistemi: trattori agricoli e forestali; macchine per la lavorazione del terreno; macchine movimento terra; macchine per la messa a coltura e per la messa a dimora delle piante; macchine per la cura e la difesa; macchine per la raccolta; macchine per il taglio e la segagione; macchine per la sramatura e la scortecciatura; macchine per la sminuzzatura e lo spacco; macchine per il trasporto ed il carico; verricelli; teleferiche. (12 h) Concetto di capacità di lavoro e di rendimento di una macchina. (4 h) Concetti di sicurezza sul lavoro: la direttiva e il regolamento macchine. (6 h) Concetti di igiene del lavoro: valutazione dei rischi e prevenzione delle malattie professionali provocate dall'impiego delle macchine. (10 h) Concetti di ergonomia: rapporto uomo-macchina e uomo-ambiente di lavoro. (8 h) Modalità Esame La prova orale sarà mirata a valutare le conoscenze di base delle tecnologie fisiche utilizzate nelle principali tipologie di macchine e impianti per i biosistemi. In particolare il candidato dovrà dimostrare di avere acquisito una buona conoscenza sugli aspetti tecnici ed organizzativi necessari per una corretta scelta e gestione delle macchine. Il candidato, nell'ambito della flipped classroom, dovrà illustrare una macchina specifica, precedentemente assegnata, mediante una presentazione in Power Point in aula. In particolare dovrà relazionare su: - descrizione della macchina (parti costituenti, materiali utilizzati, principio di funzionamento); - aspetti di sicurezza nell'uso della macchina; - costi di gestione. Altre due domande spazieranno su tutto il programma del corso. La presentazione e le due domande saranno valutate con un punteggio da 0 a 10. Il voto finale sarà dato dalla somma delle tre singole votazioni. Per l’attribuzione del voto si terrà conto del livello di conoscenza dei contenuti dimostrato e della capacità di applicare i concetti appresi; saranno prese in considerazione anche la capacità di sintesi e la proprietà di linguaggio. Testi adottati Dispense delle lezioni. P. Biondi, Meccanica agraria - Le macchine agricole, UTET, 1999 Torino. P. Amirante, Lezioni di meccanica agraria G. Hippoliti, Appunti di meccanizzazione forestale, Società Editrice Fiorentina, 1997 Firenze. Modalità di svolgimento Lezioni frontali (38 ore) Flipped classroom (6 ore) Gli studenti saranno divisi in gruppi di lavoro a ciascuno dei quali sarà assegnata una tipologia di macchina da presentare in aula. Esercitazioni (4 ore) Le esercitazioni, in aula o presso aziende agricole o cantine, riguarderanno l'analisi del parco macchine o di impianti completi. Le lezioni e le esercitazioni saranno sviluppate in modo da fornire agli studenti gli strumenti di base per approfondire, con competenza e in modo autonomo, le conoscenze specifiche di particolari macchine o impianti. A questo scopo viene richiesto agli studenti l'approfondimento di una specifica macchina o impianto mediante lo sviluppo di una presentazione. Durante le lezioni sarà stimolato un approccio partecipativo da parte dei discenti. Modalità di frequenza La frequenza delle lezioni è facoltativa. Tuttavia è consigliato seguire le lezioni in aula o in modalità a distanza laddove prevista. Bibliografia https://www.researchgate.net/publication/296189205_Lezioni_di_Meccanica_Agraria https://www.researchgate.net/publication/296192148_Lezioni_di_Meccanica_Agraria_vol_2 https://www.researchgate.net/publication/296191980_Lezioni_di_Meccanica_Agraria_vol_3
BIOENERGY MARCO BARBANERA	Secondo Semestre	6	ING-IND/11		Obiettivi formativi Conoscenza e comprensione: Lo studente conoscerà dal punto di vista tecnico gli impianti energetici dove vengono utilizzate biomasse e rifiuti organici. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite per scegliere la tipologia più adatta di processo di conversione energetica in funzione della tipologia di biomassa e del vettore energetico da produrre. Autonomia di giudizio: Lo studente sarà in grado di giudicare le diverse opzioni disponibili data la natura della materia prima disponibile (tipo di biomassa, tipo di rifiuto organico) e le opportunità tecnologiche per valorizzarla come bioenergia. Abilità comunicative: Lo studente sarà in grado di comunicare efficacemente in merito a opzioni, processi e impianti bioenergetici. Capacità di apprendimento Allo studente verrà insegnato che sono in corso significativi progressi nel processo bioenergetico e che dovrebbe tenersi aggiornato sugli ultimi risultati tecnologici che devono affrontare il mercato della bioenergia. Scheda Docente Programma del corso 1. Biomasse e bioenergia 2. Caratteristiche chimico-fisiche della biomassa 3. Pretrattamenti della biomassa 4. Conversione termochimica di biomasse in vettori energetici 4.1. Processo e tecnologia della combustione 4.2. Processo e tecnologia della pirolisi 4.3. Processo e tecnologia della gassificazione 4.4. Processi idrotermici (HTC, HTL, HTG) 5. Conversione chimica e biochimica della biomassa in vettori energetici 5.1. Digestione anaerobica 5.2. Fermentazione Modalità Esame L'esame consiste nella realizzazione di un project work ed in una prova orale. In particolare, il project work consiste in un'attività sperimentale svolta in laboratorio inerente la conversione energetica di biomasse. Il progetto sarà presentato durante la prova orale e sarà discusso insieme ai temi trattati durante il corso. Testi adottati Dispense didattiche disponibili in formato elettronico fornite dal docente Modalità di svolgimento La metodologia didattica proposta integra una componente di esposizione di contenuti teorici sulle caratteristiche della biomassa nella prospettiva del suo utilizzo in applicazioni energetiche e sviluppa i concetti sull'applicazione della biomassa ai processi di conversione dell'energia in vettori energetici quali calore, elettricità e combustibili. L'approccio seguito integra aspetti di controllo operativo e performance di processo. I concetti vengono successivamente applicati svolgendo un project work in laboratorio. Tale approccio consente allo studente di comprendere e integrare i concetti e le metodologie sviluppate e di acquisire le competenze preconizzate negli obiettivi del corso nell'ambito dei processi e delle tecnologie per la conversione delle biomasse in vettori energetici. Modalità di frequenza Facoltativa Bibliografia Tabatabaei, M., & Ghanavati, H. (Eds.). (2018). Biogas: fundamentals, process, and operation (Vol. 6). Springer. Basu, P. (2018). Biomass gasification, pyrolysis and torrefaction: practical design and theory. Academic press. Rosendahl, L. (Ed.). (2013). Biomass combustion science, technology and engineering. Elsevier. Brown, R. C. (Ed.). (2019). Thermochemical processing of biomass: conversion into fuels, chemicals and power. John Wiley & Sons. Nzihou, A. (Ed.). (2020). Handbook on characterization of biomass, biowaste and related by-products. Switzerland: Springer.
GROUP DD1	-	-	-	-
POWER PLANTS (TEC/HEC)	Secondo Semestre	6
OLEODINAMIKA DHE PNEUMATIKA	Secondo Semestre	3
GROUP DD2	-	-	-	-
THEORY OF MACHINES AND MECHANISMS 2	Secondo Semestre	6
SPECIAL TECHNOLOGY	Secondo Semestre	6
FRACTURE MECHANICS	Secondo Semestre	6
GROUP DD3	-	-	-	-
COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS AND MOTOR PLANT SIMULATION	Secondo Semestre	6
GROUP DD4	-	-	-	-
INTERNAL COMBUSTION ENGINES FUNDAMENTALS ANDREA LUIGI FACCI	Secondo Semestre	6	ING-IND/08		Obiettivi formativi Il modulo mira a favorire la comprensione dei fondamenti di funzionamento dei sistemi di propulsione. Esso si propone di: - Fornire gli strumenti analitici e concettuali necessari a comprendere i processi termofluidodinamici che avvengono nei sistemi di propulsione tradizionali ed innovativi. - Fornire metodi e strumenti per la scelta e la progettazione dei sistemi di propulsione Risultati di apprendimento attesi: In conformità agli obiettivi contenuti nella scheda SUA-CdS, i risultati di apprendimento attesi sono: - Conoscenza delle basi fisiche e degli strumenti matematici utili per la comprensione del funzionamento dei motori a combusione interna, delle FC e dei powertrain (descrittori di Dublino 1 e 5); e - Capacità di utilizzare metodologie per la progettazione di elementi dei powertrains (descrittori di Dublino 2 e 3). Scheda Docente Programma del corso Motori a combustione interna: Sistemi di alimentazione aria, sistemi di alimentazione combustibile, emissioni inquinanti, raffraddamento motore, modellazione, controllo motore Celle a combustibile: principi di funzionamento, PEM, SOFC, MCMF Propulsori ibridi: configurazioni serie, parallelo, serie/parallelo, strategie di gestione Propulsori elettrici per la trazione stradale. Modalità Esame L'esame consiste in una prova orale ed in un homework. L'homework è obbligatorio per il sostenimento della prova orale. L'homework è induviduale e consiste in un lavoro di ricerca personale e di approfondimento su uno dei temi trattati durante il corso. Saranno valutate la metodologia, i risultati numerici, l'analisi di letteratura, e la presentazione. Il voto minimo per l'accesso all'orale è di 15/30 La prova orale è volta a valutare il livello di conoscenza ed approfondimento (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito) degli argomenti trattati durante il corso. La valutazione finale è data dalla media delle valutazioni della prova scritta e della prova orale. Testi adottati G. Ferrari, motori a combustione interna Ed. Esculapio J. B. Heywood, Internal combustion engines fundamentals, Ed. McGraw-Hill Modalità di svolgimento Lezioni ed esercitazioni frontali Modalità di frequenza Frequenza non obbligatoria Bibliografia G. Ferrari, motori a combustione interna Ed. Esculapio J. B. Heywood, Internal combustion engines fundamentals, Ed. McGraw-Hill
INTERNAL COMBUSTION ENGINE	Secondo Semestre	6
119567 - PROJECT AND INDUSTRIAL MANAGEMENT	Secondo Semestre	6	ING-IND/17		Obiettivi formativi 1) Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding); L’insegnamento si propone l’obiettivo di trasferire le conoscenze basilari del project management della gestione degli impianti produttivi compresa la gestione delle scorte. I risultati attesi sono la comprensione dei concetti basilari delle tematiche trattate. 2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate (applying knowledge and understanding); L’insegnamento si propone l’obiettivo di trasferire gli strumenti utili alla risoluzione di problemi connessi alla gestione di un progetto e di un processo industriale. I risultati attesi sonno la comprensione delle tecniche applicate a casi di studio reali. 3) Autonomia di giudizio (making judgements); L’acquisizione di una autonomia di giudizio è conseguenza dell'impostazione didattica dell’intero corso di studio, in cui la formazione teorica è accompagnata da esempi, applicazioni, esercitazioni, sia pratiche che teoriche, singole e di gruppo, che abituano lo studente a prendere decisioni, ed a riuscire a giudicare e prevedere l’effetto delle proprie scelte. 4) Abilità comunicative (communication skills); Lo studente durante tutto il corso è chiamato ad esporre i concetti acquisiti proprio al fine di sviluppare abilità comunicative attraverso la presentazione di project work, di esercizi risolti su casi studio proposti dal docente. Lo sviluppo dell’abilità comunicativa prevede l’acquisizione e l’utilizzo della terminologia tecnica propria della materia. 5) Capacità di apprendere (learning skills) L’insegnamento prevede il trasferimento della pratica ingegneristica relativamente a: (i) risolvere problemi tipici della gestione dei progetti e dei processi industriali combinando teoria e pratica; (ii) progettare e controllare un progetto e un processo industriale utilizzando le tecniche proprie dell’ingegneria industriale; (iii) riconoscere le variabili decisionali maggiormente influenti su un progetto al fine di governare i processi attraverso previsioni, simulazioni e ottimizzazioni.
119581 - OPTIONAL SUBJECT	Secondo Semestre
119575 - FINAL DISSERTATION	Secondo Semestre	15
GROUP A	-	-	-	-
ENVIRONMENTAL MONITORING FOR ENGINEERING DESIGN FLAVIA TAURO	Secondo Semestre	9	AGR/08		Obiettivi formativi Il corso mira a favorire la comprensione dei processi naturali e delle tecniche del monitoraggio ambientale tradizionale e da remoto. Esso si propone di fornire gli strumenti concettuali e metodologici necessari ad affrontare i problemi di progettazione ingegneristica in contesti in cui sia rilevante il monitoraggio delle principali variabili fisiche ambientali. Il corso si pone come obiettivo formativo la conoscenza delle problematiche inerenti il monitoraggio dei processi idrologici. Il contesto specifico disciplinare è costituito dallo studio degli strumenti e modelli utili a misurare variabili ambientali e nello specifico idrologiche. Si possono identificare tre obiettivi primari: 1)Conoscere i fenomeni idrologici. Nello specifico si approfondiranno le nozioni riguardanti le proprietà delle precipitazioni e le dinamiche di formazione delle piene fluviali. 2)Conoscere gli strumenti di misura per le osservazioni idrologiche. 3) Apprendere ed applicare approcci innovativi basati sull’analisi delle immagini. Riferendosi ai descrittori di Dublino i risultati di apprendimento appresi possono essere cosi declinati: Conoscenza e capacità di comprensione. Lo studente sarà stimolato alla conoscenza dei processi idrologici (precipitazioni e portate) con approcci diversificati sia teorici classici sia di comprensione e analisi diretta (monitoraggio in tempo reale dei fenomeni, video illustrativi, ricerche in rete). Conoscenza e capacità di comprensione applicate. I concetti con un risvolto più tecnico e applicativo (strumenti e approcci per la misura e la stima delle variabili idrologiche) saranno consolidati tramite esercizi pratici sia tradizionali (esercitazioni) che progettuali (piccoli esperimenti da sviluppare in maniera indipendente). Autonomia di giudizio e abilità comunicative Sarà stimolata tramite lo sviluppo di un report di approfondimento su uno specifico strumento di misura e su lo sviluppo di un progetto indipendente per la misura delle velocità di particelle tramite l’utilizzo della telecamera del cellulare. Scheda Docente Programma del corso - Introduzione ai processi fondamentali in ambito idrometeorologico e ai principali agenti ambientali (precipitazioni, portate fluide, deflusso superficiale, infiltrazione, erosione, ...) - Introduzione alle principali tecniche di monitoraggio ambientale - Tecniche avanzate per il monitoraggio ambientale - Tecniche di remote sensing - Analisi delle immagini per il monitoraggio ambientale - Particle Image Velocimetry (PIV) e Particle Tracking Velocimetry (PTV) per fluidi ambientali - Esperienze di laboratorio su tecniche tradizionali e di remote sensing di monitoraggio Modalità Esame La prova di accertamento è orale e sarà volta ad accertare la conoscenza da parte dello studente sugli argomenti presentati a lezione. Durante il corso, gli studenti saranno incoraggiati a sviluppare un progetto su un caso di studio di misura di una o più variabili ambientali attraverso una metodologia tra quelle presentate a lezione. Il progetto potrà essere sviluppato durante il corso con feedback del docente. Il progetto sarà discusso durante la prova orale. Inoltre, tre domande teoriche saranno mirate ad approfondire la conoscenza teorica dello studente. Testi adottati Il materiale sarà reso disponibile online dal docente. Modalità di svolgimento Il corso è diviso in cinque unità didattiche ed è articolato in 72 ore di lezioni frontali. Le nozioni teoriche sono illustrate agli studenti durante le lezioni frontali, tramite supporti audio-visivi e la lavagna. Modalità di frequenza La frequenza delle lezioni è facoltativa. Tuttavia è consigliato seguire le lezioni in aula. Bibliografia • Dispense del Prof. Verzicco/appunti del corso di Fluidodinamica • Applied Hydrology (V.T. Chow, D. R. Maidment, L. W. Mays, McGraw-Hill) • Hydrology in practice (E.M. Shaw, K.J Beven, N.A. Chappell, R. Lamb, CRC Press) • Air dispersion modeling (A. De Visscher, John Wiley& Sons) • Tracers in Hydrology (C. Leibundgut, P. Maloszewski, C. Kulls, Wiley-Blackwell) • Visione Computazionale (A. Fusiello, Collana Informatica) • Computer Vision: A modern approach (D.A. Forsyth, J.Ponce, PearsonEducation) • Digital Image Processing using Matlab (R.C. Gonzalez, R.E. Woods, S.L. Eddins, PearsonEducation) • Meccanica dei fluidi sperimentale (A. Cenedese, M. Moroni, Casa editrice Università La Sapienza) • Brevis W., Nino Y., Jirka G.H., “Integrating cross-correlation and relaxation algorithms for particle tracking velocimetry”, Experiments in Fluids, 50:135—147, 2011. • Stamhuis E.J., “Basics and principles of particle image velocimetry (PIV) for mapping biogenic and biologically relevant flows”, Aquatic Ecology, 40:463—479, 2006. • Thielicke W., Stamhuis E.J., “PIVlab – Towards user-friendly, affordable and accurate digital particle image velocimetry in MATLAB”, Journal of Open Research Software, 2:e30, 2014. • Westerweel J., Fundamentals of digital particle image velocimetry, Measurement Science and Technology, 8:1379—1392, 1997.
NUCLEAR FUSION	Secondo Semestre	9	ING-IND/31		Obiettivi formativi Il corso fornirà le nozioni di base necessarie alla comprensione della fisica (modulo II) e ingegneristica (modulo I) dei sistemi di energia da fusione nucleare, affrontando tematiche specifiche come la fisica dei plasmi, i campi magnetici, l'interazione della superficie del plasma con le pareti di protezione, i materiali del reattore, sistemi di controllo e la meccanica delle macchine sperimentali da fusione. Gli obiettivi principali sono (a) l'identificazione delle principali caratteristiche della fusione nucleare, (c) la conoscenza dello stato della ricerca internazionale (JET, EAST, ASDEX) e le prospettive dell'energia nucleare da fusione (prossime macchine sperimentali come DTT, ITER e DEMO ). I risultati di apprendimento attesi sono: (i) la conoscenza dei contenuti teorici del corso (descrittore di Dublino n°1), (ii) la competenza nell’esporre le proprie capacità di argomentazione tecniche (descrittore di Dublino n°2), (iii) l’autonomia di giudizio (descrittore di Dublino n°3) nel proporre l’approccio più opportuno per argomentare quanto richiesto e (iv) la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio le risposte alle domande proposte dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante discussione e di dimostrare capacità logico-deduttive e di sintesi nell'esposizione (descrittore di Dublino n°4).
GROUP B	-	-	-	-
NUMERICAL THERMO-FLUID DYNAMICS MAURO SCUNGIO	Secondo Semestre	6	ING-IND/10		Obiettivi formativi Il corso ha come obiettivo quello di fornire allo studente le conoscenze e le competenze per affrontare l’analisi di problemi termo-fluidodinamici di interesse ingegneristico, mediante la tecnica CFD (Computational Fluid Dynamics). Nella prima parte del corso verranno affrontati gli aspetti teorici di base relativi alle equazioni di governo della termo-fluidodinamica, alla discretizzazione delle equazioni e alle tecniche numeriche per la loro soluzione. Successivamente verranno discussi gli aspetti numerici relativi alla stabilità, consistenza, convergenza e accuratezza, finalizzati all’analisi della soluzione. Infine verranno illustrate delle linee guida di ordine pratico per la corretta esecuzione di simulazioni CFD. Parte del corso sarà dedicata all’applicazione pratica della tecnica CFD a casi di studio base di flussi laminari e turbolenti, mediante l’utilizzo di software di calcolo dedicato. Gli studenti saranno in grado di applicare la tecnica CFD in maniera originale, anche in contesti di ricerca e/o interdisciplinari e quindi per la soluzione di problemi nuovi o non familiari. Gli studenti saranno in grado di gestire la complessità di problemi termo-fluidodinamici computazionali anche con dati incompleti e saranno in grado di formularne giudizi. Saranno inoltre capaci di comunicare le informazioni relative ai problemi analizzati, alla loro conoscenza e alla loro soluzione a interlocutori specialisti e non specialisti. Conoscenza e capacità di comprensione: comprendere i principi fondamentali della termofluidodinamica numerica. Conoscere le modalità di discretizzazione e soluzione delle equazioni di governo con tecniche numeriche. Acquisire le conoscenze di base per l'esecuzione di simulazioni numeriche di tipo CFD. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: attraverso lo svolgimento di casi studio, lo studente sarà sollecitato a sviluppare una capacità applicativa sulle metodologie e tecniche acquisite. Autonomia di giudizio: essere in grado di applicare le conoscenze acquisite per risolvere problemi semplici applicativi nell'ambito della termofluidodinamica numerica. Abilità comunicative: saper esporre, sia in forma scritta che orale, semplici problemi e possibili soluzioni di termofluidodinamica mediante tecniche numeriche. Capacità di apprendere: saper raccogliere informazioni dai libri di testo e da altro materiale per la soluzione autonoma di problemi relativi alla termofluidodinamica numerica Scheda Docente Programma del corso Introduzione (che cos'è e come funziona la CFD); Leggi di conservazione (equazioni di governo) della fluidodinamica e condizioni al contorno; La modellazione della turbolenza; Il metodo dei volumi finiti per problemi diffusivi; Il metodo dei volumi finiti per problemi convettivi-diffusivi; Schemi e algoritmi di accoppiamento pressione-velocità per flussi stazionari; Soluzione delle equazioni discretizzate; Il metodo dei volumi finiti per flussi non stazionari; Implementazione delle condizioni al contorno; Errori e incertezza in CFD Attività di laboratorio Modalità Esame La modalità di valutazione dell’esame consiste nella discussione di un homework da realizzare sulla linea delle applicazioni numeriche affrontate in aula e in una prova orale. La prova orale consiste in una serie di domande che vertono sulle nozioni teoriche affrontate nelle lezioni. La prova ha lo scopo di verificare la capacità di applicare correttamente le conoscenze teoriche e verificare la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio i temi proposti dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante la discussione e di riassumere i risultati applicativi delle teorie studiate. Testi adottati Testo di riferimento: H. K. Versteeg and W. Malalasekera. An Introduction to Computational Fluid Dynamics – The finite volume method. Pearson Dispense del docente Altri testi: J. Tu, G.-H. Yeoh, C. Liu, Computational Fluid Dynamics: A Practical Approach - Butterworth-Heinemann (2013) J. D. Anderson Jr, Computational Fluid Dynamics, The Basics with Applications - McGraw-Hill (1995) Modalità di svolgimento Il modulo è diviso tra lezioni teoriche (30 ore) ed esercitazioni (18 ore). Le lezioni teoriche sono erogate prevalentemente mediante slide. Le esercitazioni sono relative allo soluzione di problemi basati sulle nozioni teoriche trattate nelle lezioni. Modalità di frequenza La frequenza delle lezioni è facoltativa. Tuttavia è consigliato seguire le lezioni in aula o in modalità a distanza laddove prevista. Bibliografia J. Tu, G.-H. Yeoh, C. Liu, Computational Fluid Dynamics: A Practical Approach - Butterworth-Heinemann (2013) J. D. Anderson Jr, Computational Fluid Dynamics, The Basics with Applications - McGraw-Hill (1995) P. Moin, Fundamentals of Engineering Numerical Analysis, Cambridge Univ. Press, (2010) J. H. Ferziger and M. Peric, Computational Methods for Fluid Dynamics, Springer Verlag, (2001) W. Shyy et al, Computational Fluid Dynamics with Moving Boundaries, Dover Publications, (2007)
INTERNAL COMBUSTION ENGINES FUNDAMENTALS ANDREA LUIGI FACCI	Secondo Semestre	6	ING-IND/08		Obiettivi formativi Il modulo mira a favorire la comprensione dei fondamenti di funzionamento dei sistemi di propulsione. Esso si propone di: - Fornire gli strumenti analitici e concettuali necessari a comprendere i processi termofluidodinamici che avvengono nei sistemi di propulsione tradizionali ed innovativi. - Fornire metodi e strumenti per la scelta e la progettazione dei sistemi di propulsione Risultati di apprendimento attesi: In conformità agli obiettivi contenuti nella scheda SUA-CdS, i risultati di apprendimento attesi sono: - Conoscenza delle basi fisiche e degli strumenti matematici utili per la comprensione del funzionamento dei motori a combusione interna, delle FC e dei powertrain (descrittori di Dublino 1 e 5); e - Capacità di utilizzare metodologie per la progettazione di elementi dei powertrains (descrittori di Dublino 2 e 3). Scheda Docente Programma del corso Motori a combustione interna: Sistemi di alimentazione aria, sistemi di alimentazione combustibile, emissioni inquinanti, raffraddamento motore, modellazione, controllo motore Celle a combustibile: principi di funzionamento, PEM, SOFC, MCMF Propulsori ibridi: configurazioni serie, parallelo, serie/parallelo, strategie di gestione Propulsori elettrici per la trazione stradale. Modalità Esame L'esame consiste in una prova orale ed in un homework. L'homework è obbligatorio per il sostenimento della prova orale. L'homework è induviduale e consiste in un lavoro di ricerca personale e di approfondimento su uno dei temi trattati durante il corso. Saranno valutate la metodologia, i risultati numerici, l'analisi di letteratura, e la presentazione. Il voto minimo per l'accesso all'orale è di 15/30 La prova orale è volta a valutare il livello di conoscenza ed approfondimento (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito) degli argomenti trattati durante il corso. La valutazione finale è data dalla media delle valutazioni della prova scritta e della prova orale. Testi adottati G. Ferrari, motori a combustione interna Ed. Esculapio J. B. Heywood, Internal combustion engines fundamentals, Ed. McGraw-Hill Modalità di svolgimento Lezioni ed esercitazioni frontali Modalità di frequenza Frequenza non obbligatoria Bibliografia G. Ferrari, motori a combustione interna Ed. Esculapio J. B. Heywood, Internal combustion engines fundamentals, Ed. McGraw-Hill
NON DESTRUCTIVE TESTING AND EVALUATION JURI TABORRI	Secondo Semestre	6	ING-IND/12		Obiettivi formativi Obiettivi L’obiettivo fondamentale del corso di Metodi di Misura Non Distruttivi è quello di fornire allo studente nozioni sia teoriche che pratiche sui controlli non distruttivi maggiormente utilizzati in ambito industriale. Risultati attesi Tendono in considerazione i descrittori di Dublino, i risultati attesi sono i seguenti: 1. Conoscenza e capacità di comprensione: Lo studente acquisirà conoscenze teoriche sulle diverse tipologie di controllo non distruttivo, nonché la capacità di comprendere report scientifici dei test e manuali tecnici della strumentazione utilizzata nei diversi controlli. 2. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: Lo studente sarà in grado di gestire sia le componenti hardware che software degli strumenti di misura utilizzati. Lo studente sarà sensibilizzato sull’importanza dei controlli non distruttivi in ambito industriale e avrà piena conoscenza della norma UNI EN ISO 9712 inerente ai rischi legati all’applicazione pratica delle procedure. 3. Abilità di giudizio: Lo studente sarà in grado di valutare le tipologie più adatte ad un determinato impiego e sarà in grado di produrre report scientifici sugli esiti di controlli non distruttivi. 4. Abilità comunicative: Lo studente acquisirà le capacità tali da poter argomentare in sede d'esame le diverse tecniche con linguaggio appropriato sia da un punto di vista tecnico che normativo. 5. Capacità di apprendere: Lo studente acquisirà le competenze tali da poter approfondire autonomamente lo studio avanzato di test non distruttivi innovativi, oltre quelli base visti a lezione. Scheda Docente Programma del corso Argomento 1. Introduzione ai controlli non distruttivi (4 ore) Introduzione al corso. Definizione di misure non distruttive. Cenni storici delle misure non distruttive. Differenze tra misure distruttive e non distruttive. Classificazione delle misure non distruttive. Argomento 2. La classificazione delle discontinuità (3 ore) Tipologie di discontinuità. Nomenclatura delle discontinuità. Crepe. Discontinuità dovute a saldatura. Discontinuità per deformazione plastica. Corrosione. Fratture da stress. Effetti di fragilizzazione. Discontinuità geometriche. Argomento 3. Controlli visivi (3 ore) Teoria e principi. Strumentazione. Tecniche. I controlli visivi remoti. Applicazioni in base alle discontinuità. Vantaggi e svantaggi. Stesura report. Normativa di riferimento. Argomento 4. Controlli con liquidi penetranti (5 ore) Teoria e principi. Strumentazione. Materiali penetranti. Procedure e tecniche. Vantaggi e svantaggi. Normativa di riferimento. Argomento 5. Controlli con particelle magnetiche (5 ore) Teoria e principi. Strumentazione. Tecniche. Applicazioni. Vantaggi e svantaggi. Stesura report. Normativa di riferimento. Argomento 6. Controlli radiografici (8 ore) Teoria e principi. Strumentazione. Tecniche. Applicazioni. Radiografia digitale. Vantaggi e svantaggi. Normativa di riferimento Approfondimento: cenni radiografia in ambito biomedico. Argomento 7. Controlli con ultrasuoni (6 ore) Teoria e principi. Strumentazione. Tecniche. Applicazioni. Vantaggi e svantaggi. Normativa di riferimento Approfondimento: gli ultrasuoni per i controlli spessimetrici di serbatoi GPL. Argomento 8. Controlli con correnti parassite (4 ore) Teoria e principi. Corrente alternata. Strumentazione. Tecniche. Applicazioni. Vantaggi e svantaggi. Normativa di riferimento. Cenni su altri test elettromagnetici. Argomento 9. Controlli termografici (2 ore) Teoria e principi. Strumentazione. Tecniche. Applicazioni. Vantaggi e svantaggi. Normativa di riferimento. Argomento 10. Controlli con emissione acustica (4 ore) Teoria e principi. Strumentazione. Tecniche. Applicazioni. Vantaggi e svantaggi. Normativa di riferimento. Approfondimento: l’emissione acustica per controlli di integrità strutturale di serbatoi GPL. Modalità Esame La prova di accertamento è una prova scritta e conterrà una due domande volte ad accertare la conoscenza teorica da parte delle studente delle principali tematiche trattate durante il corso da un punto di vista della metodologia, della sensoristica e della capacità di analizzare il contesto indicando la metodologia di misura più appropriata, in linea con gli obiettivi formativi. Inoltre, è previsto un esame orale facoltativo sulla attività di laboratorio spessimetrico. Lo studente verrà valutato sufficiente a partire da una voto finale uguale o superiore a 18/30. Una valutazione è sufficiente quando: 1. Lo studente dimostra una preparazione sufficiente sulle conoscenze teoriche delle varie metodologie non distruttive; 2. Lo studente dimostra capacità nella lettura di manuali tecnici; 3. Lo studente dimostra competenza nella gestione di dispositivi hardware e software per l'esecuzione della prova; 4. Lo studente dimostra capacità di giudicare quale metodo è più adeguato in base all'applicazione; 5. Tutte le suddette capacità e competenze sono dimostrate utilizzando un linguaggio tecnico appropriato. Testi adottati Le slide del docente sono sufficienti per il superamento dell'esame. I testi consigliati sono i seguenti: AIM – “Le prove non distruttive” – Associazione Italiana di Metallurgia Charles J. Hellier, “Handbook of Nondestructive Evaluation, Third Edition”, McGraw-Hill 2013 Modalità di svolgimento Lezioni in presenza e attività di laboratorio Modalità di frequenza Fortemente suggerita la frequenza, ma non obbligatoria. Bibliografia Charles J. Hellier, “Handbook of Nondestructive Evaluation, Third Edition”, McGraw-Hill 2013
ADDITIVE MANUFACTURING	Secondo Semestre	3	ING-IND/15		Obiettivi formativi SINTESI DEGLI OBIETTIVI Il corso ha l’obiettivo di far conseguire allo studente i seguenti risultati formativi: - conoscere le principali caratteristiche e parametri delle più comuni tecnologie di additive manufacturing - conoscere le caratteristiche dei principali materiali utilizzati in ambito additive manufacturing - essere in grado di utilizzare strumenti di modellazione e simulazione di componenti da realizzare mediante additive manufacturing - essere in grado di scegliere e utilizzare tecnologie di additive manufacturing per la progettazione, prototipazione e produzione di parti in materiale plastico e metallico RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI 1. Conoscenza e capacità di comprensione: conoscere i concetti relativi alle tecnologie di produzione additiva; conoscere i concetti relativi ai materiali per produzione additiva; conoscere gli strumenti più innovativi a supporto della progettazione di componenti da realizzare in produzione additiva 2. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: saper utilizzare sistemi software di design for additive manufacturing; saper utilizzare tecniche di produzione additiva per la prototipazione e realizzazione di componenti 3. Autonomia di giudizio: saper scegliere i più adeguati strumenti, materiali e tecnologie per la realizzazione di prototipi e componenti in additive manufacturing 4. Abilità comunicative: padronanza degli argomenti relativi agli strumenti e tecnologie di produzione additiva; utilizzo del lessico e della terminologia appropriati per presentare, in forma scritta o verbale un progetto realizzato tramite uso di tecniche di produzione additiva 5. Abilità ad apprendere: autonomia nell’utilizzo degli strumenti e tecnologie di supporto alla produzione additiva
OTHER ACTIVITIES	-	-	-	-
INTERNSHIP AND SEMINARS - OTHER ACTIVITIES	Secondo Semestre	9
BIOMECHANICS LABORATORY JURI TABORRI	Secondo Semestre	3			Obiettivi formativi L'obiettivo del laboratorio di biomeccanica è quello di fornire allo studente i concetti base della biomeccanica, mediante lezioni teoriche e pratiche. In particolare, lo studente conoscerà gli strumenti e i metodi per la misura del movimento umano. È, inoltre, parte integrante degli obiettivi formativi l’utilizzo di software di calcolo per la risoluzione di modelli biomeccanici. I risultati attesi secondo i descrittori di Dublino sono i seguenti: - Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscere le definizioni della biomeccanica, comprendere il funzionamento degli strumenti per la misura del movimento umano, conoscere il linguaggio di programmazione Matlab per la risoluzione di modelli biomeccanici. - Capacità di applicare una corretta conoscenza e comprensione: Avere una comprensione dell'approccio scientifico nel campo delle misure per la biomeccanica. Avere la capacità di svolgere in modo autonomo una misura del movimento umano. - Abilità di giudizio: Lo studente sarà in grado di valutare la strumentazione più adatta per un determinato movimento. - Abilità comunicativa: Lo studente acquisirà le capacità tali da poter argomentare in sede d'esame i concetti misuristici legati alla biomeccanica e la terminologia per descrivere un movimento umano - Capacità di apprendere: Lo studente acquisirà le competenze tali da poter approfondire autonomamente lo studio di strumenti avanzati per applicazioni biomeccaniche e l'utilizzo di Matlab per la risoluzione dei modelli biomeccanici. Scheda Docente Programma del corso Il programma dettagliato è il seguente: - Argomento 1 (6h): concetti base di biomeccanica, cinematica, matrici di rototraslazione, definizione di sistemi di riferimento, sequenze di Eulero/Cardano, giunti anatomici, localizzazione non ottima - Argomento 2 (2h + 8h): sistemi optoelettronici, principi di funzionamento, procedura di acquisizione, procedura di elaborazione. Pratica: acquisizione dati con sistema VICON, elaborazione, analisi con matlab - Argomento 3 (2 h + 2h): elettromiografia, emg di superficie, sinergie muscolari, principi di funzionamento, procedura di acquisizione, procedura di elaborazione- Pratica: analisi dati con matlab - Argomento 4 (2 h + 2h): posturografia, matrice di pressione, principi di funzionamento, procedura di acquisizione, procedura di elaborazione. Pratica: analisi dati con matlab Modalità Esame La preparazione dello studente viene valutata tramite la discussione di relazioni tecniche delle attività pratiche svolte durante il corso. L’idoneità è raggiunta con una votazione di 18/30. Testi adottati Per il superamento dell'esame è sufficiente il materiale didattico redatto dal docente e caricato sulla piattaforma moodle. Modalità di svolgimento Il corso è diviso in quattro unità didattiche, di cui 12 h di laboratorio e 12 h di lezioni teoriche. Le nozioni teoriche sono illustrate agli studenti durante le lezioni frontali, tramite supporti audio-visivi e la lavagna. Le esercitazioni di laboratorio prevedono una spiegazione introduttiva ed una esperienza pratica da svolgere utilizzando la strumentazione disponibile e il software di programmazione matlab. Modalità di frequenza Le lezioni in laboratorio hanno frequenza obbligatoria Bibliografia Dispense del docente Scheda Docente Programma del corso Il programma dettagliato è il seguente: - Argomento 1 (6h): concetti base di biomeccanica, cinematica, matrici di rototraslazione, definizione di sistemi di riferimento, sequenze di Eulero/Cardano, giunti anatomici, localizzazione non ottima - Argomento 2 (2h + 8h): sistemi optoelettronici, principi di funzionamento, procedura di acquisizione, procedura di elaborazione. Pratica: acquisizione dati con sistema VICON, elaborazione, analisi con matlab - Argomento 3 (2 h + 2h): elettromiografia, emg di superficie, sinergie muscolari, principi di funzionamento, procedura di acquisizione, procedura di elaborazione- Pratica: analisi dati con matlab - Argomento 4 (2 h + 2h): posturografia, matrice di pressione, principi di funzionamento, procedura di acquisizione, procedura di elaborazione. Pratica: analisi dati con matlab Modalità Esame La preparazione dello studente viene valutata tramite la discussione di relazioni tecniche delle attività pratiche svolte durante il corso. L’idoneità è raggiunta con una votazione di 18/30. Testi adottati Per il superamento dell'esame è sufficiente il materiale didattico redatto dal docente e caricato sulla piattaforma moodle. Modalità di svolgimento Il corso è diviso in quattro unità didattiche, di cui 12 h di laboratorio e 12 h di lezioni teoriche. Le nozioni teoriche sono illustrate agli studenti durante le lezioni frontali, tramite supporti audio-visivi e la lavagna. Le esercitazioni di laboratorio prevedono una spiegazione introduttiva ed una esperienza pratica da svolgere utilizzando la strumentazione disponibile e il software di programmazione matlab. Modalità di frequenza Le lezioni in laboratorio hanno frequenza obbligatoria Bibliografia Dispense del docente
TECHNIQUES FOR MATERIAL CHARACTERIZATION LABORATORY CLAUDIA PELOSI	Secondo Semestre	3			Obiettivi formativi L’obiettivo fondamentale del corso di Techniques for Material Characterisation Laboratory è quello di fornire allo studente di secondo livello una conoscenza approfondita delle tecniche di laboratorio utili per la caratterizzazione dei materiali di interesse dell'ingegneria meccanica, quali metalli e leghe, compositi, polimeri, nuovi materiali. I risultati di apprendimento attesi sono: - conoscere le tecniche spettroscopiche utili per la caratterizzazione dei materiali - conoscere le più recenti tecniche di imaging per lo studio dei materiali - comprendere il significato dei risultati sperimentali ottenuti con le suddette tecniche Scheda Docente Programma del corso La spettroscopia per l’analisi dei materiali, principi e grandezze fondamentali. Le spettroscopie elementari non invasive e micro-invasive. Le spettroscopie molecolari. Le tecniche di imaging non-invasive per lo studio dei materiali. Tecniche multispettrali e iperspettrali. Modalità Esame Preparazione di una mini review su un argomento indicato dal docente o scelto dallo studente tra quelli riportati nel libro di testo. Nella mini review lo studente deve riportare una breve sintesi desunta dagli articoli scientifici trovati sull'argomento e la bibliografia consultata. Dovranno essere usati massimo 10 articoli scientifici. La mini review sarà valutata come esame e verrà attribuita l'idoneità o meno se ritenuta sufficientemente esaustiva e dovrà essere inviata per posta elettronica al docente prima dell'esame (email: pelosi@unitus.it) Testi adottati Surender K Sharma, Dalip S verma, Latif U Khan, Shalendra Kumar, Sher B Khan, Manuale di caratterizzazione dei materiali, Springer International Publishing, 2018, ISBN: 978-3-319-92955-2 Modalità di svolgimento Il corso si svolge in aula con lezioni frontali e con lavori individuali che gli studenti dovranno svolgere indipendentemente in biblioteche e on-line. Le ore sono così suddivise: - 12 ore di lezioni in aula - 12 ore di esercitazioni pratiche Modalità di frequenza La frequenza al corso non è obbligatoria anche se è consigliato seguire le esercitazioni pratiche Bibliografia - Kelly Morrison, Metodi di caratterizzazione nello stato solido e nella scienza dei materiali, IOP Publishing, Bristol, UK, 2019, DOI: DOI 10.1088/2053-2563/ab2df5 - Euth Ortiz Ortega, Hamed Hosseinian, Ingrid Berenice Aguilar Meza, María José Rosales López, Andrea Rodríguez Vera, Samira Hosseini, Tecniche e applicazioni di caratterizzazione dei materiali, Springer Singapore, https://doi.org/10.1007/978-981-16-9569-8. Available as ebook. - articoli scientifici su argomenti specifici del corso disponibili su piattaforma Moodle
LABORATORY OF MULTIPHYSICS MODELING MARCELLO FIDALEO	Secondo Semestre	3			Obiettivi formativi Obiettivi formativi: fornire le conoscenze per la descrizione dei fenomeni di trasporto di materia e di calore. alla base delle tecnologie alimentari e delle biotecnologie. Risultati di apprendimento attesi: 1) Conoscenza e capacità di comprensione: sviluppare la conoscenza dei principi alla base dei fenomeni di trasporto di materia e di calore e di cinetica chimica. 2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: saper schematizzare e risolvere problemi di ingegneria alimentare e biochimica relativi a bilanci di materia e di energia sia microscopici che macroscopici. 3) Autonomia di giudizio: saper raccogliere, selezionare e valutare in maniera autonoma le informazioni necessarie per l’analisi e la risoluzione di problemi relativi ai bilanci di materia e di energia in ambito alimentare e biotecnologico. 4) Abilità comunicative: saper comunicare informazioni, idee e soluzioni relative a problemi di trasporto di materia e di energia in ambito alimentare e biotecnologico a interlocutori specialisti e non specialisti. 5) Capacità di apprendimento: sviluppare quelle capacità di apprendimento che consentano di continuare a studiare in modo autonomo o parzialmente guidato i fenomeni di trasporto e la cinetica chimica. Scheda Docente Programma del corso Introduzione allo studio dei fenomeni di trasporto. Trasporto molecolare di materia ed energia. Richiami di cinetica chimica. Bilanci locali di energia. Bilanci locali di materia. Coefficienti di scambio termico. Coefficienti di scambio di materia. Bilanci globali di materia. Bilanci globali di energia. Reattori ideali. Applicazione a problemi di interesse nell’ambito dell’ingegneria chimica, alimentare e biotecnologica mediante l’uso del software di simulazione multifisica COMSOL Multiphysics. Modalità Esame Gli studenti dovranno presentare e discutere un progetto relativo all'applicazione dei fenomeni di trasporto ad un problema reale. La verifica accerterà: le conoscenze di base relative ai fenomeni di trasporto studiati; la capacità di realizzare schemi e semplificazioni dei problemi proposti, ricavare le equazioni di bilancio di materia ed energia corrispondenti, implementarle e risolverle in software di simulazione multifisica; la capacità di la capacità di saper raccogliere, selezionare e valutare in maniera autonoma le informazioni necessarie per l’analisi e la risoluzione di problemi; le abilità comunicative; le capacità di apprendimento in maniera autonoma o parzialmente guidata. Testi adottati M. C. Annesini. Fenomeni di trasporto. Fondamenti e Applicazioni. Edizione Efeso, 2015. Modalità di svolgimento Il corso verrà svolto in modalità in presenza Modalità di frequenza La frequenza non è obbligatoria ma è fortemente consigliata. Bibliografia Ashish S. Chaurasia. Computational Fluid Dynamics and COMSOL Multiphysics. Apple Academic Press, 2022. Scheda Docente Programma del corso Introduzione allo studio dei fenomeni di trasporto. Trasporto molecolare di materia ed energia. Richiami di cinetica chimica. Bilanci locali di energia. Bilanci locali di materia. Coefficienti di scambio termico. Coefficienti di scambio di materia. Bilanci globali di materia. Bilanci globali di energia. Reattori ideali. Applicazione a problemi di interesse nell’ambito dell’ingegneria chimica, alimentare e biotecnologica mediante l’uso del software di simulazione multifisica COMSOL Multiphysics. Modalità Esame Gli studenti dovranno presentare e discutere un progetto relativo all'applicazione dei fenomeni di trasporto ad un problema reale. La verifica accerterà: le conoscenze di base relative ai fenomeni di trasporto studiati; la capacità di realizzare schemi e semplificazioni dei problemi proposti, ricavare le equazioni di bilancio di materia ed energia corrispondenti, implementarle e risolverle in software di simulazione multifisica; la capacità di la capacità di saper raccogliere, selezionare e valutare in maniera autonoma le informazioni necessarie per l’analisi e la risoluzione di problemi; le abilità comunicative; le capacità di apprendimento in maniera autonoma o parzialmente guidata. Testi adottati M. C. Annesini. Fenomeni di trasporto. Fondamenti e Applicazioni. Edizione Efeso, 2015. Modalità di svolgimento Il corso verrà svolto in modalità in presenza Modalità di frequenza La frequenza non è obbligatoria ma è fortemente consigliata. Bibliografia Ashish S. Chaurasia. Computational Fluid Dynamics and COMSOL Multiphysics. Apple Academic Press, 2022.
ITALIAN LANGUAGE - BEGINNER/PRE-INTERMEDIATE	Secondo Semestre	3			Obiettivi formativi Il corso ha come obiettivo quello di fornire allo studente le conoscenze e le competenze per affrontare interazioni in situazioni quotidiane di base, sia pubbliche (negozi, servizi di uso quotidiano, uffici) che personali (famiglia, amici) e universitarie (segreterie, richieste amministrative semplici). Nella prima parte del corso verranno affrontati gli aspetti teorici di base relativi alle quattro abilità linguistiche fondamentali (ascolto, lettura, produzione orale e scritta), con l'obiettivo di raggiungere il livello A2 del Quadro Comune Europeo di Riferimento per le lingue. Successivamente verranno sviluppate abilità pratiche di comunicazione in contesti quotidiani, favorendo la comprensione e l'interazione in situazioni prevedibili. Gli studenti saranno in grado di applicare le competenze linguistiche in maniera originale, anche in contesti di vita quotidiana e semplici interazioni accademiche. Saranno in grado di comprendere testi orali e scritti di base e formulare giudizi sull'adeguatezza della propria comunicazione. Saranno inoltre capaci di comunicare informazioni semplici in modo chiaro e comprensibile. Conoscenza e capacità di comprensione: comprendere i principi di base delle abilità linguistiche, con particolare riferimento alla comprensione orale e scritta in contesti quotidiani. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: attraverso lo svolgimento di esercizi pratici, lo studente svilupperà la capacità di applicare le tecniche acquisite alla gestione di interazioni semplici in vari contesti. Autonomia di giudizio: essere in grado di valutare la propria capacità comunicativa e di applicare le conoscenze acquisite per gestire dialoghi di routine. Abilità comunicative: saper esporre, sia in forma scritta che orale, informazioni semplici e chiare riguardanti la vita quotidiana e le esperienze personali. Capacità di apprendere: saper raccogliere informazioni da materiali didattici di base e applicare le conoscenze per risolvere problemi comunicativi comuni.
119764 - ELECTIVE COURSE	Secondo Semestre	6

INSEGNAMENTO	SEMESTRE	CFU	SSD
119551 - ADVANCED FLUID MACHINERY AND ENERGY SYSTEMS STEFANO UBERTINI	Primo Semestre	9	ING-IND/08	Obiettivi formativi Il corso si propone di fornire una comprensione approfondita delle macchine volumetriche, analizzando i cinematismi, gli espansori volumetrici, i compressori volumetrici e le pompe volumetriche. I partecipanti acquisiranno conoscenze dettagliate sui motori a combustione interna, inclusa la loro classificazione, i campi di impiego, i parametri caratteristici, le prestazioni e le tecniche di regolazione della potenza, oltre ai sistemi di alimentazione e ai processi di combustione. Verranno approfonditi i complementi delle turbine a gas, concentrandosi sui compressori, le turbine, i materiali utilizzati, le tecniche di refrigerazione, i combustori, le emissioni inquinanti e l'influenza delle condizioni esterne sul funzionamento delle turbine. Saranno trattati anche la regolazione della potenza, l'avviamento, i transitori operativi e il funzionamento fuori progetto, oltre al concetto di minimo tecnico. Il corso esplorerà i complementi degli impianti combinati, analizzando le diverse configurazioni di impianto, le caldaie a recupero a più livelli di pressione, le tecniche di post-combustione e la regolazione della potenza, nonché il controllo delle emissioni inquinanti. Saranno esaminati i cicli a gas avanzati, tra cui la combustione esterna, l'iniezione di vapore d'acqua, i cicli ad aria umida e a recupero chimico, e gli impianti IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle), con particolare attenzione al loro funzionamento, prestazioni, componenti e tecnologie. I partecipanti acquisiranno conoscenze sulle microturbine a gas, comprese le loro applicazioni e prestazioni, e sulle celle a combustibile e le tecnologie a idrogeno. Verranno trattati il funzionamento elettrochimico delle celle a combustibile, il bilancio energetico, le prestazioni, i componenti (elettrodi, elettrolita) e le tecnologie costruttive, con un focus sulle varie tipologie di celle a combustibile (PEM, PAFC, AFC, MCFC, SOFC) e sui sistemi energetici basati su queste tecnologie. Il corso offrirà inoltre una panoramica sulle energie rinnovabili e fornirà cenni sui sistemi di accumulo dell'energia, concludendo con un'introduzione al Life Cycle Assessment e agli effetti climalteranti. Risultati di apprendimento attesi: Al termine del corso ci si aspetta che lo studente abbia le seguenti conoscenze: • conoscenza del funzionamento dettagliato di scambiatori di calore, turbine a gas con raffreddamento delle pale e microturbine a gas, impianti combinati a più livelli di pressione, celle a combustibile, sistemi di fuel processing per la produzione di syngas ad elevato contenuto di idrogeno; • conoscenza della configurazione, dei principi di funzionamento e dei criteri di scelta delle principali tipologie di macchine volumetriche motrici e operatrici. Al termine del corso ci si aspetta che lo studente abbia le seguenti abilità: • capacità di progettare impianti motori termici e macchine volumetriche di media e alta complessità; • capacità di verificare macchine volumetriche, turbine a gas, impianti combinati a più livelli di pressione impianti motori termici, motori idraulici e frigoriferi in diverse condizioni operative; • capacità di scegliere una macchina volumetrica in funzione del campo di applicazione; • capacità di effettuare il dimensionamento di pompe e compressori volumetrici e di motori a combustione interna; • capacità di effettuare il dimensionamento di sistemi di fuel processing per la produzione di syngas ad elevato contenuto di idrogeno e di cella a combustibile di diverse tipologie; • capacità di operare (regolazione della potenza, controllo dei parametri operativi, monitoraggio delle prestazioni) in modo corretto macchine volumetriche, turbine a gas con raffreddamento delle pale e microturbine a gas, impianti combinati a più livelli di pressione, celle a combustibile. Al termine del corso ci si aspetta che lo studente abbia le capacità comunicative per descrivere, in forma scritta e orale, il dimensionamento, le scelte progettuali, le verifiche, l’operatività e il monitoraggio negli ambiti di scambiatori di calore, turbine a gas con raffreddamento delle pale e microturbine a gas, impianti combinati a più livelli di pressione, celle a combustibile, sistemi di fuel processing per la produzione di syngas ad elevato contenuto di idrogeno. Scheda Docente Programma del corso Macchine volumetriche: Cinematismi, Espansori volumetrici. Compressori volumetrici. Pompe volumetriche. Motori a combustione interna: classificazione, campi di impiego, parametri caratteristici, prestazioni, regolazione della potenza, alimentazione e processi di combustione. Complementi di turbine a gas: compressore, turbina, materiali, tecniche di refrigerazione, combustore, emissioni inquinanti, influenza delle condizioni esterne sul funzionamento, regolazione della potenza e avviamento,transitori e funzionamento fuori progetto, minimo tecnico. Complementi di impianti combinati: configurazioni di impianto, caldaia a recupero a più livelli di pressione, post-combustione, regolazione della potenza, controllo emissioni inquinanti. Cicli a gas avanzati (combustione esterna, iniezione di vapore d’acqua, ad aria umida, a recupero chimico). Impianti IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle). Microturbine a gas. Celle a combustibile e tecnologie a idrogeno: funzionamento elettrochimico, bilancio energetico e prestazioni, componenti (elettrodi, elettrolita), tecnologie costruttive, tipologie di celle a combustibile (PEM, PAFC, AFC, MCFC, SOFC), sistemi energetici basati su celle a combustibile. Panoramica energie rinnovabili Cenni sui sistemi di accumulo dell'energia Life Cycle Assessment ed effetti climalteranti Modalità Esame L'esame consisterà in una prova orale. Durante il semestre è prevista l'assegnazione di homework con valutazione, che verranno discussi durante la prova orale. La prova orale consisterà in almeno 3 domande attraverso le quali il docente potrà valutare il livello di apprendimento dei temi trattati nel corso e la capacità dello studente di risolvere problemi di carattere pratico/progettuale. Testi adottati Per la parte di Motori a combustione interna: 1. Ferrari, G., Motori a Combustione Interna, Ed. il capitello 2. J.B Heywood:'' Internal combustion engine fundamentals '',Mc Graw Hill, NY Per la parte di macchine volumetriche: 1. Caputo C., Le machine volumetriche, Casa Editrice Ambrosiana. Per la parte di turbine a gas: 1. G. Lozza: Turbine a Gas e Cicli Combinati, Pitagora Ed. Per la parte di celle a combustibile: DOE, Fuel Cell Handbook, 7th edition (https://www.netl.doe.gov/File%20Library/research/coal/energy%20systems/fuel%20cells/FCHandbook7.pdf) Per diverse parti del corso: Vincenzo Dossena et al., Macchine a Fluido, CittàStudi Modalità di svolgimento Il corso è articolato in 60 ore lezioni frontali, esercitazioni e/o lezioni pratiche (15 ore), seminari (6 ore). Le nozioni teoriche sono illustrate agli studenti durante le lezioni frontali, tramite supporti audio-visivi e la lavagna. Le esercitazioni e le lezioni pratiche prevedono una spiegazione introduttiva ed una esperienza pratica o numerica da svolgere. Modalità di frequenza La frequenza del corso è facoltativa Bibliografia Per la parte di Motori a combustione interna: 1. Ferrari, G., Motori a Combustione Interna, Ed. il capitello 2. J.B Heywood:'' Internal combustion engine fundamentals '',Mc Graw Hill, NY Per la parte di macchine volumetriche: 1. Caputo C., Le machine volumetriche, Casa Editrice Ambrosiana. Per la parte di turbine a gas: 1. G. Lozza: Turbine a Gas e Cicli Combinati, Pitagora Ed. Per la parte di celle a combustibile: DOE, Fuel Cell Handbook, 7th edition (https://www.netl.doe.gov/File%20Library/research/coal/energy%20systems/fuel%20cells/FCHandbook7.pdf) Per diverse parti del corso: Vincenzo Dossena et al., Macchine a Fluido, CittàStudi
119556 - NUMERICAL THERMO-FLUID DYNAMICS MAURO SCUNGIO	Primo Semestre	6	ING-IND/10	Obiettivi formativi Il corso ha come obiettivo quello di fornire allo studente le conoscenze e le competenze per affrontare l’analisi di problemi termo-fluidodinamici di interesse ingegneristico, mediante la tecnica CFD (Computational Fluid Dynamics). Nella prima parte del corso verranno affrontati gli aspetti teorici di base relativi alle equazioni di governo della termo-fluidodinamica, alla discretizzazione delle equazioni e alle tecniche numeriche per la loro soluzione. Successivamente verranno discussi gli aspetti numerici relativi alla stabilità, consistenza, convergenza e accuratezza, finalizzati all’analisi della soluzione. Infine verranno illustrate delle linee guida di ordine pratico per la corretta esecuzione di simulazioni CFD. Parte del corso sarà dedicata all’applicazione pratica della tecnica CFD a casi di studio base di flussi laminari e turbolenti, mediante l’utilizzo di software di calcolo dedicato. Gli studenti saranno in grado di applicare la tecnica CFD in maniera originale, anche in contesti di ricerca e/o interdisciplinari e quindi per la soluzione di problemi nuovi o non familiari. Gli studenti saranno in grado di gestire la complessità di problemi termo-fluidodinamici computazionali anche con dati incompleti e saranno in grado di formularne giudizi. Saranno inoltre capaci di comunicare le informazioni relative ai problemi analizzati, alla loro conoscenza e alla loro soluzione a interlocutori specialisti e non specialisti. Conoscenza e capacità di comprensione: comprendere i principi fondamentali della termofluidodinamica numerica. Conoscere le modalità di discretizzazione e soluzione delle equazioni di governo con tecniche numeriche. Acquisire le conoscenze di base per l'esecuzione di simulazioni numeriche di tipo CFD. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: attraverso lo svolgimento di casi studio, lo studente sarà sollecitato a sviluppare una capacità applicativa sulle metodologie e tecniche acquisite. Autonomia di giudizio: essere in grado di applicare le conoscenze acquisite per risolvere problemi semplici applicativi nell'ambito della termofluidodinamica numerica. Abilità comunicative: saper esporre, sia in forma scritta che orale, semplici problemi e possibili soluzioni di termofluidodinamica mediante tecniche numeriche. Capacità di apprendere: saper raccogliere informazioni dai libri di testo e da altro materiale per la soluzione autonoma di problemi relativi alla termofluidodinamica numerica Scheda Docente Programma del corso Introduzione (che cos'è e come funziona la CFD); Leggi di conservazione (equazioni di governo) della fluidodinamica e condizioni al contorno; La modellazione della turbolenza; Il metodo dei volumi finiti per problemi diffusivi; Il metodo dei volumi finiti per problemi convettivi-diffusivi; Schemi e algoritmi di accoppiamento pressione-velocità per flussi stazionari; Soluzione delle equazioni discretizzate; Il metodo dei volumi finiti per flussi non stazionari; Implementazione delle condizioni al contorno; Errori e incertezza in CFD Attività di laboratorio Modalità Esame La modalità di valutazione dell’esame consiste nella discussione di un homework da realizzare sulla linea delle applicazioni numeriche affrontate in aula e in una prova orale. La prova orale consiste in una serie di domande che vertono sulle nozioni teoriche affrontate nelle lezioni. La prova ha lo scopo di verificare la capacità di applicare correttamente le conoscenze teoriche e verificare la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio i temi proposti dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante la discussione e di riassumere i risultati applicativi delle teorie studiate. Testi adottati Testo di riferimento: H. K. Versteeg and W. Malalasekera. An Introduction to Computational Fluid Dynamics – The finite volume method. Pearson Dispense del docente Altri testi: J. Tu, G.-H. Yeoh, C. Liu, Computational Fluid Dynamics: A Practical Approach - Butterworth-Heinemann (2013) J. D. Anderson Jr, Computational Fluid Dynamics, The Basics with Applications - McGraw-Hill (1995) Modalità di svolgimento Il modulo è diviso tra lezioni teoriche (30 ore) ed esercitazioni (18 ore). Le lezioni teoriche sono erogate prevalentemente mediante slide. Le esercitazioni sono relative allo soluzione di problemi basati sulle nozioni teoriche trattate nelle lezioni. Modalità di frequenza La frequenza delle lezioni è facoltativa. Tuttavia è consigliato seguire le lezioni in aula o in modalità a distanza laddove prevista. Bibliografia J. Tu, G.-H. Yeoh, C. Liu, Computational Fluid Dynamics: A Practical Approach - Butterworth-Heinemann (2013) J. D. Anderson Jr, Computational Fluid Dynamics, The Basics with Applications - McGraw-Hill (1995) P. Moin, Fundamentals of Engineering Numerical Analysis, Cambridge Univ. Press, (2010) J. H. Ferziger and M. Peric, Computational Methods for Fluid Dynamics, Springer Verlag, (2001) W. Shyy et al, Computational Fluid Dynamics with Moving Boundaries, Dover Publications, (2007)
119560 - INTERNAL COMBUSTION ENGINES FUNDAMENTALS ANDREA LUIGI FACCI	Primo Semestre	6	ING-IND/08	Obiettivi formativi Il modulo mira a favorire la comprensione dei fondamenti di funzionamento dei sistemi di propulsione. Esso si propone di: - Fornire gli strumenti analitici e concettuali necessari a comprendere i processi termofluidodinamici che avvengono nei sistemi di propulsione tradizionali ed innovativi. - Fornire metodi e strumenti per la scelta e la progettazione dei sistemi di propulsione Risultati di apprendimento attesi: In conformità agli obiettivi contenuti nella scheda SUA-CdS, i risultati di apprendimento attesi sono: - Conoscenza delle basi fisiche e degli strumenti matematici utili per la comprensione del funzionamento dei motori a combusione interna, delle FC e dei powertrain (descrittori di Dublino 1 e 5); e - Capacità di utilizzare metodologie per la progettazione di elementi dei powertrains (descrittori di Dublino 2 e 3). Scheda Docente Programma del corso Motori a combustione interna: Sistemi di alimentazione aria, sistemi di alimentazione combustibile, emissioni inquinanti, raffraddamento motore, modellazione, controllo motore Celle a combustibile: principi di funzionamento, PEM, SOFC, MCMF Propulsori ibridi: configurazioni serie, parallelo, serie/parallelo, strategie di gestione Propulsori elettrici per la trazione stradale. Modalità Esame L'esame consiste in una prova orale ed in un homework. L'homework è obbligatorio per il sostenimento della prova orale. L'homework è induviduale e consiste in un lavoro di ricerca personale e di approfondimento su uno dei temi trattati durante il corso. Saranno valutate la metodologia, i risultati numerici, l'analisi di letteratura, e la presentazione. Il voto minimo per l'accesso all'orale è di 15/30 La prova orale è volta a valutare il livello di conoscenza ed approfondimento (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito) degli argomenti trattati durante il corso. La valutazione finale è data dalla media delle valutazioni della prova scritta e della prova orale. Testi adottati G. Ferrari, motori a combustione interna Ed. Esculapio J. B. Heywood, Internal combustion engines fundamentals, Ed. McGraw-Hill Modalità di svolgimento Lezioni ed esercitazioni frontali Modalità di frequenza Frequenza non obbligatoria Bibliografia G. Ferrari, motori a combustione interna Ed. Esculapio J. B. Heywood, Internal combustion engines fundamentals, Ed. McGraw-Hill
119553 - ENVIRONMENTAL MONITORING FOR ENGINEERING DESIGN FLAVIA TAURO	Primo Semestre	9	AGR/08	Obiettivi formativi Il corso mira a favorire la comprensione dei processi naturali e delle tecniche del monitoraggio ambientale tradizionale e da remoto. Esso si propone di fornire gli strumenti concettuali e metodologici necessari ad affrontare i problemi di progettazione ingegneristica in contesti in cui sia rilevante il monitoraggio delle principali variabili fisiche ambientali. Il corso si pone come obiettivo formativo la conoscenza delle problematiche inerenti il monitoraggio dei processi idrologici. Il contesto specifico disciplinare è costituito dallo studio degli strumenti e modelli utili a misurare variabili ambientali e nello specifico idrologiche. Si possono identificare tre obiettivi primari: 1)Conoscere i fenomeni idrologici. Nello specifico si approfondiranno le nozioni riguardanti le proprietà delle precipitazioni e le dinamiche di formazione delle piene fluviali. 2)Conoscere gli strumenti di misura per le osservazioni idrologiche. 3) Apprendere ed applicare approcci innovativi basati sull’analisi delle immagini. Riferendosi ai descrittori di Dublino i risultati di apprendimento appresi possono essere cosi declinati: Conoscenza e capacità di comprensione. Lo studente sarà stimolato alla conoscenza dei processi idrologici (precipitazioni e portate) con approcci diversificati sia teorici classici sia di comprensione e analisi diretta (monitoraggio in tempo reale dei fenomeni, video illustrativi, ricerche in rete). Conoscenza e capacità di comprensione applicate. I concetti con un risvolto più tecnico e applicativo (strumenti e approcci per la misura e la stima delle variabili idrologiche) saranno consolidati tramite esercizi pratici sia tradizionali (esercitazioni) che progettuali (piccoli esperimenti da sviluppare in maniera indipendente). Autonomia di giudizio e abilità comunicative Sarà stimolata tramite lo sviluppo di un report di approfondimento su uno specifico strumento di misura e su lo sviluppo di un progetto indipendente per la misura delle velocità di particelle tramite l’utilizzo della telecamera del cellulare. Scheda Docente Programma del corso - Introduzione ai processi fondamentali in ambito idrometeorologico e ai principali agenti ambientali (precipitazioni, portate fluide, deflusso superficiale, infiltrazione, erosione, ...) - Introduzione alle principali tecniche di monitoraggio ambientale - Tecniche avanzate per il monitoraggio ambientale - Tecniche di remote sensing - Analisi delle immagini per il monitoraggio ambientale - Particle Image Velocimetry (PIV) e Particle Tracking Velocimetry (PTV) per fluidi ambientali - Esperienze di laboratorio su tecniche tradizionali e di remote sensing di monitoraggio Modalità Esame La prova di accertamento è orale e sarà volta ad accertare la conoscenza da parte dello studente sugli argomenti presentati a lezione. Durante il corso, gli studenti saranno incoraggiati a sviluppare un progetto su un caso di studio di misura di una o più variabili ambientali attraverso una metodologia tra quelle presentate a lezione. Il progetto potrà essere sviluppato durante il corso con feedback del docente. Il progetto sarà discusso durante la prova orale. Inoltre, tre domande teoriche saranno mirate ad approfondire la conoscenza teorica dello studente. Testi adottati Il materiale sarà reso disponibile online dal docente. Modalità di svolgimento Il corso è diviso in cinque unità didattiche ed è articolato in 72 ore di lezioni frontali. Le nozioni teoriche sono illustrate agli studenti durante le lezioni frontali, tramite supporti audio-visivi e la lavagna. Modalità di frequenza La frequenza delle lezioni è facoltativa. Tuttavia è consigliato seguire le lezioni in aula. Bibliografia • Dispense del Prof. Verzicco/appunti del corso di Fluidodinamica • Applied Hydrology (V.T. Chow, D. R. Maidment, L. W. Mays, McGraw-Hill) • Hydrology in practice (E.M. Shaw, K.J Beven, N.A. Chappell, R. Lamb, CRC Press) • Air dispersion modeling (A. De Visscher, John Wiley& Sons) • Tracers in Hydrology (C. Leibundgut, P. Maloszewski, C. Kulls, Wiley-Blackwell) • Visione Computazionale (A. Fusiello, Collana Informatica) • Computer Vision: A modern approach (D.A. Forsyth, J.Ponce, PearsonEducation) • Digital Image Processing using Matlab (R.C. Gonzalez, R.E. Woods, S.L. Eddins, PearsonEducation) • Meccanica dei fluidi sperimentale (A. Cenedese, M. Moroni, Casa editrice Università La Sapienza) • Brevis W., Nino Y., Jirka G.H., “Integrating cross-correlation and relaxation algorithms for particle tracking velocimetry”, Experiments in Fluids, 50:135—147, 2011. • Stamhuis E.J., “Basics and principles of particle image velocimetry (PIV) for mapping biogenic and biologically relevant flows”, Aquatic Ecology, 40:463—479, 2006. • Thielicke W., Stamhuis E.J., “PIVlab – Towards user-friendly, affordable and accurate digital particle image velocimetry in MATLAB”, Journal of Open Research Software, 2:e30, 2014. • Westerweel J., Fundamentals of digital particle image velocimetry, Measurement Science and Technology, 8:1379—1392, 1997.
119555 - MACHINE DESIGN PIERLUIGI FANELLI	Secondo Semestre	9	ING-IND/14	Obiettivi formativi Il corso costituisce il proseguimento degli insegnamenti del settore scientifico disciplinare “Progettazione Meccanica e Costruzione di Macchine” impartiti nel corso di studi della laurea di primo livello in Ingegneria Industriale. L’insegnamento è volto a completare la preparazione dello studente negli argomenti tipici del settore e consente al medesimo l’acquisizione delle competenze sotto descritte. - Conoscenza E Capacità Di Comprensione: Conoscenze avanzate sul calcolo, progetto e verifica degli elementi di macchine e delle strutture meccaniche ove gli stati di tensione e di deformazione sono biassiali o triassiali, sollecitati sia in campo elastico sia oltre lo snervamento nonché soggetti a campi termici, mediante l’utilizzazione vuoi di metodi teorico-analitici vuoi di metodi numerici. - Capacità Di Applicare Conoscenza E Comprensione: capacità di progettare e/o di verificare elementi strutturali e gruppi meccanici di interesse industriale, garantendo la loro idoneità al servizio anche in riferimento alle normative di settore. - Autonomia Di Giudizio: Essere in grado di interpretare risultati del dimensionamento e predisporre l’ottimizzazione strutturale dello stesso. - Abilità Comunicative: Essere in grado di descrivere temi scientifici inerenti la progettazione meccanica ed il disegno tecnico nella forma scritta e orale. - Capacità Di Apprendimento: Conoscenze avanzate sul calcolo, progetto e verifica degli elementi di macchine e delle strutture meccaniche ove gli stati di tensione e di deformazione sono biassiali o triassiali, sollecitati sia in campo elastico sia oltre lo snervamento nonché soggetti a campi termici, mediante l’utilizzazione vuoi di metodi teorico-analitici vuoi di metodi numerici. Scheda Docente Programma del corso Comportamento meccanico dei materiali in presenza di deformazioni plastiche. Metodi approssimati di calcolo delle deformazioni plastiche.Scorrimento viscoso. Meccanica della frattura lineare elastica. Fattore di intensità degli sforzi. Condizione di collasso. Estensione alle piccole plasticizzazioni. Meccanica della frattura e fatica. Legge di Paris. Analisi delle tensioni nei rotori. Dischi sollecitati in campo lineare elastico. Cilindri rotanti sollecitati in campo lineare elastico. Dischi sollecitati oltre lo snervamento . Solidi cilindrici soggetti a pressione ed a gradiente di temperatura lungo lo spessore. Solidi cilindrici a parete sottile sollecitati in campo elastico. Solidi cilindrici in parete spessa sollecitati in campo elastico. Solidi cilindrici in parete spessa soggetti a pressione interna e sollecitati oltre lo snervamento Analisi delle tensioni nelle piastre e nei gusci in parete sottile. Piastre rettangolari. Piastre circolari. Strutture a guscio. Generalità e teoria della membrana per un guscio di rivoluzione. Correlazioni tra caratteristiche della sollecitazione e caratteristiche della tensione in una struttura a guscio e tra caratteristiche della deformazione e curvatura e torsione della superficie. Gusci di rivoluzione caricati assialsimmetricamente: teoria della membrana. Vari casi di gusci di rivoluzione diversamente caricati. Teoria generale del guscio cilindrico. Problemi di interazione fondo - mantello nei pressure vessel. Modalità Esame La valutazione verterà su una prova scritta di carattere applicativo che si articola sulla risoluzione di esercizi, e su una prova orale che invece valuterà la preparazione teorica dello studente. Durante il corso saranno effettuate esercitazioni sia di tipo applicativo che di approfondimento ed integrative del programma. Durante il corso il docente assegnerà delle esercitazioni facoltative che lo studente potrà esibire in sede di esame orale e che varranno una valutazione accessoria (+3/-3 punti) sul voto dello scritto. Testi adottati - Materiale didattico a cura del docente. - D. Broek - "The Practical Use Of Fracture Mechanics", Kluwer Academic Publishers, 1988 - V. Vullo, F. Vivio, "Rotors: Stress Analysis and Design", Springer Verlag, 2012; - V. Vullo, " Circular Cylinders and Pressure Vessels. Stress Analysis and Design", Springer Verlag, 2014; - S.P. Timoshenko, S. Woinowsky - Krieger, "Theory of Plates and Shells", McGraw- Hill Book Co., Singapore, 1959 (T); Modalità di svolgimento Lezioni frontali in aula, presentazioni con illustrazioni grafiche. Lavori individuali. Esercitazioni 9 ore in aula . A distanza: moodle, google docs. Modalità di frequenza La frequenza delle lezioni è facoltativa. Tuttavia è consigliato seguire le lezioni in aula o in modalità a distanza laddove prevista. Bibliografia - Materiale didattico a cura del docente. - V. Vullo, F. Vivio, "Rotors: Stress Analysis and Design", Springer Verlag, 2012; - V. Vullo, " Circular Cylinders and Pressure Vessels. Stress Analysis and Design", Springer Verlag, 2014; - S.P. Timoshenko, S. Woinowsky - Krieger, "Theory of Plates and Shells", McGraw- Hill Book Co., Singapore, 1959 (T);
119559 - UNCONVENTIONAL TECHNOLOGIES AND MANUFACTURING EMANUELE MINGIONE	Secondo Semestre	9	ING-IND/16	Obiettivi formativi Il corso ha l’obiettivo di presentare i sistemi di lavorazione, con particolare riferimento a quelli ad asportazione di materiale. Inoltre verranno illustrati i metodi di programmazione di macchine utensili a controllo numerico e le lavorazioni non convenzionali. Risultati di apprendimento attesi: lo studente dovrà acquisire accurate conoscenze relative alle principali tecnologie ed ai sistemi di lavorazione speciali adottati nel settore industriale. In particolare dovrà sviluppare la capacità di analizzare i sistemi produttivi, con particolare riferimento a quelli ad asportazione di truciolo, in un’ottica di pianificazione e ottimizzazione. La complessità dei sistemi di produzione verrà descritta ed analizzata al fine di valutare le prestazioni di tali sistemi attraverso gli indicatori significativi (coefficienti di utilizzazione delle risorse del sistema, produttività, tempi di attraversamento, ecc.). 1) Conoscenza e capacità di comprensione: conoscenza delle lavorazioni per asportazione di materiale e dei cicli di produzione di un componente meccanico. 2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: apprendimento delle tecniche elementari di ottimizzazione del ciclo di fabbricazione per asportazione di materiale, per individuare e progettare le fasi di produzione e i relativi parametri di processo. 3) Autonomia di giudizio.: conoscenza delle principali problematiche legate alla produzione di un componente meccanico. 4) Abilità comunicative: dimensionamento di massima di lavorazioni ad asportazione di truciolo con la relativa stesura del programma in linguaggio macchina. 5) Capacità di apprendere.: stesura dei cicli di fabbricazione di componenti meccanici con la relativa valutazione economica. Scheda Docente Programma del corso Richiami e approfondimenti di meccanica del taglio: meccanica del taglio, geometria dell'utensile, dimensionamento dell'utensile, usura dell'utensile e legge di Taylor. Lavorazioni per asportazione di truciolo: richiami e approfondimenti di tornitura; studio delle lavorazioni di fresatura e delle lavorazioni di moto rettilineo. Ottimizzazione delle lavorazioni per asportazione di truciolo: lavorazioni monopasso, lavorazioni multipasso, lavorazioni multistadio. Macchine a controllo numerico: introduzione, evoluzione del controllo numerico, componenti di base di una macchina utensile CNC, centri di lavoro. Programmazione delle macchine utensili a controllo numerico: introduzione, controllo numerico punto a punto, controllo numerico parassiale, controllo numerico continuo, denominazione degli assi, programmazione automatica delle macchine utensili. Lavorazioni non convenzionali: Water-Jet Machining, Ultrasonic Machining. Electrical-Discharge Machining, Laser Beam Machining, laser Assisted Machining, Electron Beam, Machining, Plasma-Arc Cutting. Modalità Esame Un esame scritto ed uno orale obbligatori (durata h. 3+ 1) Un esame scritto, con 6 domande di teoria e 3 esercizi le cui singole risposte danno luogo all'ammissione all'esame orale. Chi consegue una valutazione positiva, almeno di 15 su 30, è ammesso all'esame orale (obbligatorio per il superamento dell'esame complessivo). All'esame orale si parte con la discussione sullo scritto, con un successivo accertamento della preparazione anche sulle altre parti del programma. Normalmente l'esame orale avviene dopo una due o tre giorni dal superamento dell'esame scritto. L'esame verifica che lo studente abbia acquisito dimestichezza con i cicli di fabbricazione e con i relativi criteri d'ottimizzazione e, a tal fine, vengono poste anche domande su ipotetici cicli di fabbricazione di componenti meccanici reali, non necessariamente trattati a lezione nello specifico; l'interpretazione da parte dello studente dimostra il grado di dimestichezza acquisita con le principali tecnologie e sistemi di lavorazione speciali adottati in modo diffuso nel settore industriale. In particolare lo studente dovrà sviluppare la capacità di analizzare i sistemi produttivi nell’ottica della loro pianificazione e ottimizzazione e in ultimo, deve fornire una valutazione delle prestazioni di tali sistemi attraverso degli indicatori significativi. Testi adottati Sergi Vincenzo, Produzione assistita da calcolatore, editore: Cues Gabrielli F., Ippolito R., Micari F., Analisi e tecnologia delle lavorazioni meccaniche, editore McGraw-Hill Companies. F. Giusti, M. Santochi, Tecnologia Meccanica e studi di Fabbricazione, Ed. Ambrosiana Milano. Serope Kalpakjian, Manufacturing Engineering and Technology, Addison-Wesley Publishing Company Appunti dalle lezioni. Modalità di svolgimento Il corso è diviso in 60 ore di lezioni frontali e 12 ore di esercitazione in aula. Le nozioni teoriche sono illustrate agli studenti durante le lezioni frontali, tramite supporti audio-visivi e la lavagna. Durante le esercitazioni lo studente applicherà le nozioni teoriche a casi studio inerenti alle tematiche affrontate durante in corso. Modalità di frequenza Le lezioni sono facoltative Bibliografia Sergi Vincenzo, Produzione assistita da calcolatore, editore: Cues Gabrielli F., Ippolito R., Micari F., Analisi e tecnologia delle lavorazioni meccaniche, editore McGraw-Hill Companies. F. Giusti, M. Santochi, Tecnologia Meccanica e studi di Fabbricazione, Ed. Ambrosiana Milano. Serope Kalpakjian, Manufacturing Engineering and Technology, Addison-Wesley Publishing Company Appunti dalle lezioni.
120014 - INTERNSHIP AND SEMINARS - OTHER ACTIVITIES	Secondo Semestre	6
119575 - FINAL DISSERTATION	Secondo Semestre	15

INSEGNAMENTO	SEMESTRE	CFU	SSD	LINGUA
119552 - SENSORS AND DATA ACQUISITION SYSTEMS	Primo Semestre	9	ING-IND/12		Obiettivi formativi L’obiettivo fondamentale del corso di Sensori e Sistemi di Acquisizione Dati è quello di fornire allo studente conoscenza dei metodi e degli strumenti di analisi e acquisizione di segnali elettrici di piccola ampiezza con particolare attenzione ai sistemi hardware e software per l’acquisizione e la gestione dati appartenenti alla piattaforma commerciale Labview. Inoltre, verrà fornita allo studente una conoscenza relativa ai sensori inerziali. Risultati di apprendimento attesi: Conoscenza e capacità di comprensione: conoscere il funzionamento delle schede di acquisizione dati, conoscere il software di acquisizione ed analisi dati Labview, conoscere il funzionamento dei sensori inerziali, conoscere la cinematica dei corpi rigidi essenziale per comprendere gli algoritmi di utilizzo dei sensori inerziali. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: avere una comprensione dell’approccio scientifico corretto nel campo delle misure. Avere le capacità di sviluppare programmi in linguaggio Labview volti alla acquisizione ed alla elaborazione di segnali elettrici. Avere la capacità di svolgere in modo autonomo una taratura di strumenti quali termistori, misuratori di distanza, accelerometri e giroscopi. Autonomia di giudizio: essere in grado di interpretare i risultati sperimentali. Sapere scegliere in modo autonomo il migliore strumento da utilizzare nelle misure legate all’analisi del movimento. Sapere implementare in modo autonomo software di analisi dati. Abilità comunicative: avere la capacità di redigere un report legato alla sperimentazione. Sapere leggere un certificato/rapporto di taratura e un datasheet. Saper interpretare un programma scritto in Labview. Capacità di apprendimento: capacità di saper utilizzare il rigore metodologico appreso anche a campagne di misura differenti da quelle studiate durante il corso. Capacità di applicare il software Labview a setup di misura differenti da quelli presentati durante il corso.
120361 - POLYMER COMPOSITES	-	9	-	-	Obiettivi formativi Il corso ha come obiettivo quello di fornire allo studente le conoscenze e le competenze necessarie per comprendere e analizzare i materiali polimerici, compositi e nanocompositi, con particolare attenzione alle loro proprietà chimico-fisiche, alle tecnologie di processo e alle relazioni proprietà-struttura. Nella prima parte del corso verranno trattati i principi fondamentali relativi alle proprietà chimiche e fisiche dei materiali polimerici e compositi, e verranno presentate le principali tecniche di processo. Successivamente, saranno analizzate le relazioni tra struttura, proprietà e processo, con un focus specifico sulle tecniche di caratterizzazione delle proprietà chimico-fisiche. Infine, saranno forniti strumenti per la progettazione di strutture e dispositivi basati su tali materiali. Gli studenti saranno in grado di comprendere e applicare le conoscenze acquisite anche in contesti interdisciplinari, sviluppando una visione critica delle proprietà e del comportamento dei materiali polimerici e compositi. Saranno inoltre capaci di comunicare le informazioni relative ai materiali studiati, sia a interlocutori specialisti che non specialisti. Conoscenza e capacità di comprensione: comprendere i principi fondamentali delle proprietà chimico-fisiche dei materiali polimerici, compositi e nanocompositi, e le relazioni tra struttura, proprietà e processo. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: attraverso lo studio di casi pratici, lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite per la progettazione di strutture e dispositivi basati su materiali polimerici e compositi. Autonomia di giudizio: essere in grado di valutare le proprietà dei materiali e applicare le conoscenze per la selezione e l’uso ottimale dei materiali polimerici e compositi in contesti applicativi. Abilità comunicative: saper esporre, in forma scritta e orale, le caratteristiche e le proprietà dei materiali polimerici e compositi e le tecniche di caratterizzazione utilizzate. Capacità di apprendere: essere in grado di raccogliere informazioni da testi e altre fonti per approfondire autonomamente le conoscenze sui materiali polimerici e compositi e le loro applicazioni.
POLYMER COMPOSITES - MODULE TECHNOLOGY	Primo Semestre	6	FIS/01		Obiettivi formativi Il corso ha come obiettivo quello di fornire allo studente le conoscenze e le competenze necessarie per comprendere e analizzare i materiali polimerici, compositi e nanocompositi, con particolare attenzione alle loro proprietà chimico-fisiche, alle tecnologie di processo e alle relazioni proprietà-struttura. Nella prima parte del corso verranno trattati i principi fondamentali relativi alle proprietà chimiche e fisiche dei materiali polimerici e compositi, e verranno presentate le principali tecniche di processo. Successivamente, saranno analizzate le relazioni tra struttura, proprietà e processo, con un focus specifico sulle tecniche di caratterizzazione delle proprietà chimico-fisiche. Infine, saranno forniti strumenti per la progettazione di strutture e dispositivi basati su tali materiali. Gli studenti saranno in grado di comprendere e applicare le conoscenze acquisite anche in contesti interdisciplinari, sviluppando una visione critica delle proprietà e del comportamento dei materiali polimerici e compositi. Saranno inoltre capaci di comunicare le informazioni relative ai materiali studiati, sia a interlocutori specialisti che non specialisti. Conoscenza e capacità di comprensione: comprendere i principi fondamentali delle proprietà chimico-fisiche dei materiali polimerici, compositi e nanocompositi, e le relazioni tra struttura, proprietà e processo. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: attraverso lo studio di casi pratici, lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite per la progettazione di strutture e dispositivi basati su materiali polimerici e compositi. Autonomia di giudizio: essere in grado di valutare le proprietà dei materiali e applicare le conoscenze per la selezione e l’uso ottimale dei materiali polimerici e compositi in contesti applicativi. Abilità comunicative: saper esporre, in forma scritta e orale, le caratteristiche e le proprietà dei materiali polimerici e compositi e le tecniche di caratterizzazione utilizzate. Capacità di apprendere: essere in grado di raccogliere informazioni da testi e altre fonti per approfondire autonomamente le conoscenze sui materiali polimerici e compositi e le loro applicazioni.
POLYMER COMPOSITES - MODULE POLYMER CHEMISTRY	Primo Semestre	3	CHIM/12		Obiettivi formativi L’obiettivo fondamentale del modulo di Polymer Chemistry all’interno del corso di Polymer Composites è quello di fornire allo studente di secondo livello una conoscenza approfondita della chimica dei polimeri e delle macromolecole, dei meccanismi di polimerizzazione e delle caratteristiche chimiche e chimico-fisiche dei principali polimeri sa naturali sia di sintesi. I risultati di apprendimento attesi sono: 1) conoscere i concetti di monomero, polimero, macromolecola 2) conoscere le reazioni di polimerizzazione che portano alla formazione dei polimeri 3) conoscere principali tipi di isomeria che caratterizzano le molecole dei polimeri 3) comprendere le proprietà dei polimeri sulla base della loro composizione chimica; 4) comprendere le possibili applicazioni dei polimeri n ambito ingegneristico sulla base delle loro proprietà chimiche 5) saper applicare le conoscenze acquisite a casi reali nell’ambito dell’ingegneria meccanica 7) autonomia di giudizio nella scelta di un materiale polimerico per il tipo di applicazione richiesta 8) abilità comunicative nel presentare i temi trattati
GRUPPO ALTRE ATTIVITà	-	-	-	-
INTERNSHIP AND SEMINARS - OTHER ACTIVITIES	Primo Semestre	9
ITALIAN LANGUAGE - BEGINNER/PRE-INTERMEDIATE ANDREINA VETRALLINI	Primo Semestre	3			Obiettivi formativi Il corso ha come obiettivo quello di fornire allo studente le conoscenze e le competenze per affrontare interazioni in situazioni quotidiane di base, sia pubbliche (negozi, servizi di uso quotidiano, uffici) che personali (famiglia, amici) e universitarie (segreterie, richieste amministrative semplici). Nella prima parte del corso verranno affrontati gli aspetti teorici di base relativi alle quattro abilità linguistiche fondamentali (ascolto, lettura, produzione orale e scritta), con l'obiettivo di raggiungere il livello A2 del Quadro Comune Europeo di Riferimento per le lingue. Successivamente verranno sviluppate abilità pratiche di comunicazione in contesti quotidiani, favorendo la comprensione e l'interazione in situazioni prevedibili. Gli studenti saranno in grado di applicare le competenze linguistiche in maniera originale, anche in contesti di vita quotidiana e semplici interazioni accademiche. Saranno in grado di comprendere testi orali e scritti di base e formulare giudizi sull'adeguatezza della propria comunicazione. Saranno inoltre capaci di comunicare informazioni semplici in modo chiaro e comprensibile. Conoscenza e capacità di comprensione: comprendere i principi di base delle abilità linguistiche, con particolare riferimento alla comprensione orale e scritta in contesti quotidiani. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: attraverso lo svolgimento di esercizi pratici, lo studente svilupperà la capacità di applicare le tecniche acquisite alla gestione di interazioni semplici in vari contesti. Autonomia di giudizio: essere in grado di valutare la propria capacità comunicativa e di applicare le conoscenze acquisite per gestire dialoghi di routine. Abilità comunicative: saper esporre, sia in forma scritta che orale, informazioni semplici e chiare riguardanti la vita quotidiana e le esperienze personali. Capacità di apprendere: saper raccogliere informazioni da materiali didattici di base e applicare le conoscenze per risolvere problemi comunicativi comuni. Scheda Docente
INTERNSHIP AND SEMINARS - OTHER ACTIVITIES	Primo Semestre	3
INTERNSHIP AND SEMINARS - OTHER ACTIVITIES	Primo Semestre	6
OUTGOING 1	-	-	-	-
ADVANCED FLUID MACHINERY AND ENERGY SYSTEMS STEFANO UBERTINI	Primo Semestre	9	ING-IND/08		Obiettivi formativi Il corso si propone di fornire una comprensione approfondita delle macchine volumetriche, analizzando i cinematismi, gli espansori volumetrici, i compressori volumetrici e le pompe volumetriche. I partecipanti acquisiranno conoscenze dettagliate sui motori a combustione interna, inclusa la loro classificazione, i campi di impiego, i parametri caratteristici, le prestazioni e le tecniche di regolazione della potenza, oltre ai sistemi di alimentazione e ai processi di combustione. Verranno approfonditi i complementi delle turbine a gas, concentrandosi sui compressori, le turbine, i materiali utilizzati, le tecniche di refrigerazione, i combustori, le emissioni inquinanti e l'influenza delle condizioni esterne sul funzionamento delle turbine. Saranno trattati anche la regolazione della potenza, l'avviamento, i transitori operativi e il funzionamento fuori progetto, oltre al concetto di minimo tecnico. Il corso esplorerà i complementi degli impianti combinati, analizzando le diverse configurazioni di impianto, le caldaie a recupero a più livelli di pressione, le tecniche di post-combustione e la regolazione della potenza, nonché il controllo delle emissioni inquinanti. Saranno esaminati i cicli a gas avanzati, tra cui la combustione esterna, l'iniezione di vapore d'acqua, i cicli ad aria umida e a recupero chimico, e gli impianti IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle), con particolare attenzione al loro funzionamento, prestazioni, componenti e tecnologie. I partecipanti acquisiranno conoscenze sulle microturbine a gas, comprese le loro applicazioni e prestazioni, e sulle celle a combustibile e le tecnologie a idrogeno. Verranno trattati il funzionamento elettrochimico delle celle a combustibile, il bilancio energetico, le prestazioni, i componenti (elettrodi, elettrolita) e le tecnologie costruttive, con un focus sulle varie tipologie di celle a combustibile (PEM, PAFC, AFC, MCFC, SOFC) e sui sistemi energetici basati su queste tecnologie. Il corso offrirà inoltre una panoramica sulle energie rinnovabili e fornirà cenni sui sistemi di accumulo dell'energia, concludendo con un'introduzione al Life Cycle Assessment e agli effetti climalteranti. Risultati di apprendimento attesi: Al termine del corso ci si aspetta che lo studente abbia le seguenti conoscenze: • conoscenza del funzionamento dettagliato di scambiatori di calore, turbine a gas con raffreddamento delle pale e microturbine a gas, impianti combinati a più livelli di pressione, celle a combustibile, sistemi di fuel processing per la produzione di syngas ad elevato contenuto di idrogeno; • conoscenza della configurazione, dei principi di funzionamento e dei criteri di scelta delle principali tipologie di macchine volumetriche motrici e operatrici. Al termine del corso ci si aspetta che lo studente abbia le seguenti abilità: • capacità di progettare impianti motori termici e macchine volumetriche di media e alta complessità; • capacità di verificare macchine volumetriche, turbine a gas, impianti combinati a più livelli di pressione impianti motori termici, motori idraulici e frigoriferi in diverse condizioni operative; • capacità di scegliere una macchina volumetrica in funzione del campo di applicazione; • capacità di effettuare il dimensionamento di pompe e compressori volumetrici e di motori a combustione interna; • capacità di effettuare il dimensionamento di sistemi di fuel processing per la produzione di syngas ad elevato contenuto di idrogeno e di cella a combustibile di diverse tipologie; • capacità di operare (regolazione della potenza, controllo dei parametri operativi, monitoraggio delle prestazioni) in modo corretto macchine volumetriche, turbine a gas con raffreddamento delle pale e microturbine a gas, impianti combinati a più livelli di pressione, celle a combustibile. Al termine del corso ci si aspetta che lo studente abbia le capacità comunicative per descrivere, in forma scritta e orale, il dimensionamento, le scelte progettuali, le verifiche, l’operatività e il monitoraggio negli ambiti di scambiatori di calore, turbine a gas con raffreddamento delle pale e microturbine a gas, impianti combinati a più livelli di pressione, celle a combustibile, sistemi di fuel processing per la produzione di syngas ad elevato contenuto di idrogeno. Scheda Docente Programma del corso Macchine volumetriche: Cinematismi, Espansori volumetrici. Compressori volumetrici. Pompe volumetriche. Motori a combustione interna: classificazione, campi di impiego, parametri caratteristici, prestazioni, regolazione della potenza, alimentazione e processi di combustione. Complementi di turbine a gas: compressore, turbina, materiali, tecniche di refrigerazione, combustore, emissioni inquinanti, influenza delle condizioni esterne sul funzionamento, regolazione della potenza e avviamento,transitori e funzionamento fuori progetto, minimo tecnico. Complementi di impianti combinati: configurazioni di impianto, caldaia a recupero a più livelli di pressione, post-combustione, regolazione della potenza, controllo emissioni inquinanti. Cicli a gas avanzati (combustione esterna, iniezione di vapore d’acqua, ad aria umida, a recupero chimico). Impianti IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle). Microturbine a gas. Celle a combustibile e tecnologie a idrogeno: funzionamento elettrochimico, bilancio energetico e prestazioni, componenti (elettrodi, elettrolita), tecnologie costruttive, tipologie di celle a combustibile (PEM, PAFC, AFC, MCFC, SOFC), sistemi energetici basati su celle a combustibile. Panoramica energie rinnovabili Cenni sui sistemi di accumulo dell'energia Life Cycle Assessment ed effetti climalteranti Modalità Esame L'esame consisterà in una prova orale. Durante il semestre è prevista l'assegnazione di homework con valutazione, che verranno discussi durante la prova orale. La prova orale consisterà in almeno 3 domande attraverso le quali il docente potrà valutare il livello di apprendimento dei temi trattati nel corso e la capacità dello studente di risolvere problemi di carattere pratico/progettuale. Testi adottati Per la parte di Motori a combustione interna: 1. Ferrari, G., Motori a Combustione Interna, Ed. il capitello 2. J.B Heywood:'' Internal combustion engine fundamentals '',Mc Graw Hill, NY Per la parte di macchine volumetriche: 1. Caputo C., Le machine volumetriche, Casa Editrice Ambrosiana. Per la parte di turbine a gas: 1. G. Lozza: Turbine a Gas e Cicli Combinati, Pitagora Ed. Per la parte di celle a combustibile: DOE, Fuel Cell Handbook, 7th edition (https://www.netl.doe.gov/File%20Library/research/coal/energy%20systems/fuel%20cells/FCHandbook7.pdf) Per diverse parti del corso: Vincenzo Dossena et al., Macchine a Fluido, CittàStudi Modalità di svolgimento Il corso è articolato in 60 ore lezioni frontali, esercitazioni e/o lezioni pratiche (15 ore), seminari (6 ore). Le nozioni teoriche sono illustrate agli studenti durante le lezioni frontali, tramite supporti audio-visivi e la lavagna. Le esercitazioni e le lezioni pratiche prevedono una spiegazione introduttiva ed una esperienza pratica o numerica da svolgere. Modalità di frequenza La frequenza del corso è facoltativa Bibliografia Per la parte di Motori a combustione interna: 1. Ferrari, G., Motori a Combustione Interna, Ed. il capitello 2. J.B Heywood:'' Internal combustion engine fundamentals '',Mc Graw Hill, NY Per la parte di macchine volumetriche: 1. Caputo C., Le machine volumetriche, Casa Editrice Ambrosiana. Per la parte di turbine a gas: 1. G. Lozza: Turbine a Gas e Cicli Combinati, Pitagora Ed. Per la parte di celle a combustibile: DOE, Fuel Cell Handbook, 7th edition (https://www.netl.doe.gov/File%20Library/research/coal/energy%20systems/fuel%20cells/FCHandbook7.pdf) Per diverse parti del corso: Vincenzo Dossena et al., Macchine a Fluido, CittàStudi
OUTGOING 2	-	-	-	-
NUMERICAL THERMO-FLUID DYNAMICS MAURO SCUNGIO	Primo Semestre	6	ING-IND/10		Obiettivi formativi Il corso ha come obiettivo quello di fornire allo studente le conoscenze e le competenze per affrontare l’analisi di problemi termo-fluidodinamici di interesse ingegneristico, mediante la tecnica CFD (Computational Fluid Dynamics). Nella prima parte del corso verranno affrontati gli aspetti teorici di base relativi alle equazioni di governo della termo-fluidodinamica, alla discretizzazione delle equazioni e alle tecniche numeriche per la loro soluzione. Successivamente verranno discussi gli aspetti numerici relativi alla stabilità, consistenza, convergenza e accuratezza, finalizzati all’analisi della soluzione. Infine verranno illustrate delle linee guida di ordine pratico per la corretta esecuzione di simulazioni CFD. Parte del corso sarà dedicata all’applicazione pratica della tecnica CFD a casi di studio base di flussi laminari e turbolenti, mediante l’utilizzo di software di calcolo dedicato. Gli studenti saranno in grado di applicare la tecnica CFD in maniera originale, anche in contesti di ricerca e/o interdisciplinari e quindi per la soluzione di problemi nuovi o non familiari. Gli studenti saranno in grado di gestire la complessità di problemi termo-fluidodinamici computazionali anche con dati incompleti e saranno in grado di formularne giudizi. Saranno inoltre capaci di comunicare le informazioni relative ai problemi analizzati, alla loro conoscenza e alla loro soluzione a interlocutori specialisti e non specialisti. Conoscenza e capacità di comprensione: comprendere i principi fondamentali della termofluidodinamica numerica. Conoscere le modalità di discretizzazione e soluzione delle equazioni di governo con tecniche numeriche. Acquisire le conoscenze di base per l'esecuzione di simulazioni numeriche di tipo CFD. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: attraverso lo svolgimento di casi studio, lo studente sarà sollecitato a sviluppare una capacità applicativa sulle metodologie e tecniche acquisite. Autonomia di giudizio: essere in grado di applicare le conoscenze acquisite per risolvere problemi semplici applicativi nell'ambito della termofluidodinamica numerica. Abilità comunicative: saper esporre, sia in forma scritta che orale, semplici problemi e possibili soluzioni di termofluidodinamica mediante tecniche numeriche. Capacità di apprendere: saper raccogliere informazioni dai libri di testo e da altro materiale per la soluzione autonoma di problemi relativi alla termofluidodinamica numerica Scheda Docente Programma del corso Introduzione (che cos'è e come funziona la CFD); Leggi di conservazione (equazioni di governo) della fluidodinamica e condizioni al contorno; La modellazione della turbolenza; Il metodo dei volumi finiti per problemi diffusivi; Il metodo dei volumi finiti per problemi convettivi-diffusivi; Schemi e algoritmi di accoppiamento pressione-velocità per flussi stazionari; Soluzione delle equazioni discretizzate; Il metodo dei volumi finiti per flussi non stazionari; Implementazione delle condizioni al contorno; Errori e incertezza in CFD Attività di laboratorio Modalità Esame La modalità di valutazione dell’esame consiste nella discussione di un homework da realizzare sulla linea delle applicazioni numeriche affrontate in aula e in una prova orale. La prova orale consiste in una serie di domande che vertono sulle nozioni teoriche affrontate nelle lezioni. La prova ha lo scopo di verificare la capacità di applicare correttamente le conoscenze teoriche e verificare la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio i temi proposti dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante la discussione e di riassumere i risultati applicativi delle teorie studiate. Testi adottati Testo di riferimento: H. K. Versteeg and W. Malalasekera. An Introduction to Computational Fluid Dynamics – The finite volume method. Pearson Dispense del docente Altri testi: J. Tu, G.-H. Yeoh, C. Liu, Computational Fluid Dynamics: A Practical Approach - Butterworth-Heinemann (2013) J. D. Anderson Jr, Computational Fluid Dynamics, The Basics with Applications - McGraw-Hill (1995) Modalità di svolgimento Il modulo è diviso tra lezioni teoriche (30 ore) ed esercitazioni (18 ore). Le lezioni teoriche sono erogate prevalentemente mediante slide. Le esercitazioni sono relative allo soluzione di problemi basati sulle nozioni teoriche trattate nelle lezioni. Modalità di frequenza La frequenza delle lezioni è facoltativa. Tuttavia è consigliato seguire le lezioni in aula o in modalità a distanza laddove prevista. Bibliografia J. Tu, G.-H. Yeoh, C. Liu, Computational Fluid Dynamics: A Practical Approach - Butterworth-Heinemann (2013) J. D. Anderson Jr, Computational Fluid Dynamics, The Basics with Applications - McGraw-Hill (1995) P. Moin, Fundamentals of Engineering Numerical Analysis, Cambridge Univ. Press, (2010) J. H. Ferziger and M. Peric, Computational Methods for Fluid Dynamics, Springer Verlag, (2001) W. Shyy et al, Computational Fluid Dynamics with Moving Boundaries, Dover Publications, (2007)
GRUPPO ALTRE ATTIVITà	-	-	-	-
BIOMECHANICS LABORATORY JURI TABORRI	Primo Semestre	3			Obiettivi formativi L'obiettivo del laboratorio di biomeccanica è quello di fornire allo studente i concetti base della biomeccanica, mediante lezioni teoriche e pratiche. In particolare, lo studente conoscerà gli strumenti e i metodi per la misura del movimento umano. È, inoltre, parte integrante degli obiettivi formativi l’utilizzo di software di calcolo per la risoluzione di modelli biomeccanici. I risultati attesi secondo i descrittori di Dublino sono i seguenti: - Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscere le definizioni della biomeccanica, comprendere il funzionamento degli strumenti per la misura del movimento umano, conoscere il linguaggio di programmazione Matlab per la risoluzione di modelli biomeccanici. - Capacità di applicare una corretta conoscenza e comprensione: Avere una comprensione dell'approccio scientifico nel campo delle misure per la biomeccanica. Avere la capacità di svolgere in modo autonomo una misura del movimento umano. - Abilità di giudizio: Lo studente sarà in grado di valutare la strumentazione più adatta per un determinato movimento. - Abilità comunicativa: Lo studente acquisirà le capacità tali da poter argomentare in sede d'esame i concetti misuristici legati alla biomeccanica e la terminologia per descrivere un movimento umano - Capacità di apprendere: Lo studente acquisirà le competenze tali da poter approfondire autonomamente lo studio di strumenti avanzati per applicazioni biomeccaniche e l'utilizzo di Matlab per la risoluzione dei modelli biomeccanici. Scheda Docente Programma del corso Il programma dettagliato è il seguente: - Argomento 1 (6h): concetti base di biomeccanica, cinematica, matrici di rototraslazione, definizione di sistemi di riferimento, sequenze di Eulero/Cardano, giunti anatomici, localizzazione non ottima - Argomento 2 (2h + 8h): sistemi optoelettronici, principi di funzionamento, procedura di acquisizione, procedura di elaborazione. Pratica: acquisizione dati con sistema VICON, elaborazione, analisi con matlab - Argomento 3 (2 h + 2h): elettromiografia, emg di superficie, sinergie muscolari, principi di funzionamento, procedura di acquisizione, procedura di elaborazione- Pratica: analisi dati con matlab - Argomento 4 (2 h + 2h): posturografia, matrice di pressione, principi di funzionamento, procedura di acquisizione, procedura di elaborazione. Pratica: analisi dati con matlab Modalità Esame La preparazione dello studente viene valutata tramite la discussione di relazioni tecniche delle attività pratiche svolte durante il corso. L’idoneità è raggiunta con una votazione di 18/30. Testi adottati Per il superamento dell'esame è sufficiente il materiale didattico redatto dal docente e caricato sulla piattaforma moodle. Modalità di svolgimento Il corso è diviso in quattro unità didattiche, di cui 12 h di laboratorio e 12 h di lezioni teoriche. Le nozioni teoriche sono illustrate agli studenti durante le lezioni frontali, tramite supporti audio-visivi e la lavagna. Le esercitazioni di laboratorio prevedono una spiegazione introduttiva ed una esperienza pratica da svolgere utilizzando la strumentazione disponibile e il software di programmazione matlab. Modalità di frequenza Le lezioni in laboratorio hanno frequenza obbligatoria Bibliografia Dispense del docente
LABORATORY OF MULTIPHYSICS MODELING MARCELLO FIDALEO	Primo Semestre	3			Obiettivi formativi Obiettivi formativi: fornire le conoscenze per la descrizione dei fenomeni di trasporto di materia e di calore. alla base delle tecnologie alimentari e delle biotecnologie. Risultati di apprendimento attesi: 1) Conoscenza e capacità di comprensione: sviluppare la conoscenza dei principi alla base dei fenomeni di trasporto di materia e di calore e di cinetica chimica. 2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: saper schematizzare e risolvere problemi di ingegneria alimentare e biochimica relativi a bilanci di materia e di energia sia microscopici che macroscopici. 3) Autonomia di giudizio: saper raccogliere, selezionare e valutare in maniera autonoma le informazioni necessarie per l’analisi e la risoluzione di problemi relativi ai bilanci di materia e di energia in ambito alimentare e biotecnologico. 4) Abilità comunicative: saper comunicare informazioni, idee e soluzioni relative a problemi di trasporto di materia e di energia in ambito alimentare e biotecnologico a interlocutori specialisti e non specialisti. 5) Capacità di apprendimento: sviluppare quelle capacità di apprendimento che consentano di continuare a studiare in modo autonomo o parzialmente guidato i fenomeni di trasporto e la cinetica chimica. Scheda Docente Programma del corso Introduzione allo studio dei fenomeni di trasporto. Trasporto molecolare di materia ed energia. Richiami di cinetica chimica. Bilanci locali di energia. Bilanci locali di materia. Coefficienti di scambio termico. Coefficienti di scambio di materia. Bilanci globali di materia. Bilanci globali di energia. Reattori ideali. Applicazione a problemi di interesse nell’ambito dell’ingegneria chimica, alimentare e biotecnologica mediante l’uso del software di simulazione multifisica COMSOL Multiphysics. Modalità Esame Gli studenti dovranno presentare e discutere un progetto relativo all'applicazione dei fenomeni di trasporto ad un problema reale. La verifica accerterà: le conoscenze di base relative ai fenomeni di trasporto studiati; la capacità di realizzare schemi e semplificazioni dei problemi proposti, ricavare le equazioni di bilancio di materia ed energia corrispondenti, implementarle e risolverle in software di simulazione multifisica; la capacità di la capacità di saper raccogliere, selezionare e valutare in maniera autonoma le informazioni necessarie per l’analisi e la risoluzione di problemi; le abilità comunicative; le capacità di apprendimento in maniera autonoma o parzialmente guidata. Testi adottati M. C. Annesini. Fenomeni di trasporto. Fondamenti e Applicazioni. Edizione Efeso, 2015. Modalità di svolgimento Il corso verrà svolto in modalità in presenza Modalità di frequenza La frequenza non è obbligatoria ma è fortemente consigliata. Bibliografia Ashish S. Chaurasia. Computational Fluid Dynamics and COMSOL Multiphysics. Apple Academic Press, 2022.
ITALIAN LANGUAGE - PRE-INTERMEDIATE/INTERMEDIATE ANDREINA VETRALLINI	Primo Semestre	3			Obiettivi formativi Il corso ha come obiettivo quello di fornire allo studente le conoscenze e le competenze necessarie per affrontare interazioni più complesse in situazioni quotidiane e accademiche. Nella prima parte del corso verranno approfonditi gli aspetti teorici relativi alle quattro abilità linguistiche (ascolto, lettura, produzione orale e scritta) per raggiungere il livello B1 del Quadro Comune Europeo di Riferimento per le lingue. Successivamente verranno analizzati casi di studio e situazioni di comunicazione più articolate, come la partecipazione a conversazioni su argomenti meno prevedibili. Gli studenti saranno in grado di applicare le competenze linguistiche in maniera originale e critica, anche in contesti più complessi e interdisciplinari. Saranno in grado di comprendere testi più articolati, formulare giudizi su situazioni comunicative e gestire dialoghi in modo autonomo, dimostrando sicurezza e flessibilità. Conoscenza e capacità di comprensione: comprendere le strutture linguistiche più complesse e le modalità di interazione in contesti diversi, inclusi lavoro e studio. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: attraverso esercitazioni pratiche e simulazioni di conversazioni più articolate, lo studente svilupperà la capacità di gestire interazioni in vari contesti, con particolare attenzione alla coerenza e alla chiarezza della comunicazione. Autonomia di giudizio: essere in grado di formulare giudizi informati sull’efficacia delle proprie interazioni e delle strategie comunicative utilizzate. Abilità comunicative: saper esporre, sia in forma scritta che orale, argomenti più complessi e partecipare a discussioni su temi familiari e non. Capacità di apprendere: essere in grado di approfondire autonomamente le conoscenze linguistiche attraverso fonti diverse, inclusi testi specialistici e materiali online. Scheda Docente
TECHNIQUES FOR MATERIALS CHARACTERISATION CLAUDIA PELOSI	Primo Semestre	3			Obiettivi formativi Il laboratorio ha come obiettivo quello di fornire allo studente di secondo livello le conoscenze e le competenze necessarie per affrontare la caratterizzazione dei materiali di interesse per l'ingegneria meccanica, come metalli, leghe, compositi, polimeri e nuovi materiali. Nella prima parte del corso verranno trattate le principali tecniche spettroscopiche e di imaging utilizzate per lo studio dei materiali, insieme ai principi teorici alla base di tali tecniche. Successivamente, verranno analizzati i risultati sperimentali ottenuti con queste metodologie, discutendo il loro significato e la loro applicazione pratica. Parte del corso sarà dedicata a esercitazioni di laboratorio in cui gli studenti potranno applicare le tecniche di caratterizzazione studiate a casi di studio concreti. Gli studenti saranno in grado di applicare le tecniche di caratterizzazione in modo originale, anche in contesti di ricerca e/o interdisciplinari, contribuendo alla risoluzione di problemi legati allo studio dei materiali. Saranno in grado di interpretare i dati sperimentali con spirito critico e di formulare giudizi informati. Conoscenza e capacità di comprensione: comprendere le principali tecniche di caratterizzazione dei materiali, in particolare le tecniche spettroscopiche e di imaging, e conoscere i principi che le regolano. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: attraverso esercitazioni pratiche, lo studente svilupperà la capacità di applicare le tecniche acquisite alla caratterizzazione di materiali diversi, interpretandone i risultati. Autonomia di giudizio: essere in grado di valutare in maniera autonoma i risultati sperimentali ottenuti e di applicare le conoscenze acquisite per risolvere problemi complessi legati alla caratterizzazione dei materiali. Abilità comunicative: saper esporre, sia in forma scritta che orale, i risultati delle analisi sperimentali e il loro significato, rendendoli comprensibili sia a specialisti che a non specialisti. Capacità di apprendere: essere in grado di raccogliere informazioni da fonti scientifiche e testi specialistici per approfondire in modo autonomo le conoscenze sulle tecniche di caratterizzazione dei materiali. Scheda Docente Programma del corso La spettroscopia per l’analisi dei materiali, principi e grandezze fondamentali. Le spettroscopie elementari non invasive e micro-invasive. Le spettroscopie molecolari. Le tecniche di imaging non-invasive per lo studio dei materiali. Tecniche multispettrali e iperspettrali. Modalità Esame Preparazione di una mini review su un argomento indicato dal docente o scelto dallo studente tra quelli riportati nel libro di testo. Nella mini review lo studente deve riportare una breve sintesi desunta dagli articoli scientifici trovati sull'argomento e la bibliografia consultata. Dovranno essere usati massimo 10 articoli scientifici. La mini review sarà valutata come esame e verrà attribuita l'idoneità o meno se ritenuta sufficientemente esaustiva e dovrà essere inviata per posta elettronica al docente prima dell'esame (email: pelosi@unitus.it) Testi adottati Surender K Sharma, Dalip S verma, Latif U Khan, Shalendra Kumar, Sher B Khan, Manuale di caratterizzazione dei materiali, Springer International Publishing, 2018, ISBN: 978-3-319-92955-2 Modalità di svolgimento Il corso si svolge in aula con lezioni frontali e con lavori individuali che gli studenti dovranno svolgere indipendentemente in biblioteche e on-line. Le ore sono così suddivise: - 12 ore di lezioni in aula - 12 ore di esercitazioni pratiche Modalità di frequenza La frequenza al corso non è obbligatoria anche se è consigliato seguire le esercitazioni pratiche Bibliografia - Kelly Morrison, Metodi di caratterizzazione nello stato solido e nella scienza dei materiali, IOP Publishing, Bristol, UK, 2019, DOI: DOI 10.1088/2053-2563/ab2df5 - Euth Ortiz Ortega, Hamed Hosseinian, Ingrid Berenice Aguilar Meza, María José Rosales López, Andrea Rodríguez Vera, Samira Hosseini, Tecniche e applicazioni di caratterizzazione dei materiali, Scheda Docente Programma del corso La spettroscopia per l’analisi dei materiali, principi e grandezze fondamentali. Le spettroscopie elementari non invasive e micro-invasive. Le spettroscopie molecolari. Le tecniche di imaging non-invasive per lo studio dei materiali. Tecniche multispettrali e iperspettrali. Modalità Esame Preparazione di una mini review su un argomento indicato dal docente o scelto dallo studente tra quelli riportati nel libro di testo. Nella mini review lo studente deve riportare una breve sintesi desunta dagli articoli scientifici trovati sull'argomento e la bibliografia consultata. Dovranno essere usati massimo 10 articoli scientifici. La mini review sarà valutata come esame e verrà attribuita l'idoneità o meno se ritenuta sufficientemente esaustiva e dovrà essere inviata per posta elettronica al docente prima dell'esame (email: pelosi@unitus.it) Testi adottati Surender K Sharma, Dalip S verma, Latif U Khan, Shalendra Kumar, Sher B Khan, Manuale di caratterizzazione dei materiali, Springer International Publishing, 2018, ISBN: 978-3-319-92955-2 Modalità di svolgimento Il corso si svolge in aula con lezioni frontali e con lavori individuali che gli studenti dovranno svolgere indipendentemente in biblioteche e on-line. Le ore sono così suddivise: - 12 ore di lezioni in aula - 12 ore di esercitazioni pratiche Modalità di frequenza La frequenza al corso non è obbligatoria anche se è consigliato seguire le esercitazioni pratiche Bibliografia - Kelly Morrison, Metodi di caratterizzazione nello stato solido e nella scienza dei materiali, IOP Publishing, Bristol, UK, 2019, DOI: DOI 10.1088/2053-2563/ab2df5 - Euth Ortiz Ortega, Hamed Hosseinian, Ingrid Berenice Aguilar Meza, María José Rosales López, Andrea Rodríguez Vera, Samira Hosseini, Tecniche e applicazioni di caratterizzazione dei materiali,
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MACHINE DESIGN PIERLUIGI FANELLI	Primo Semestre	9	ING-IND/14		Obiettivi formativi Il corso costituisce il proseguimento degli insegnamenti del settore scientifico disciplinare “Progettazione Meccanica e Costruzione di Macchine” impartiti nel corso di studi della laurea di primo livello in Ingegneria Industriale. L’insegnamento è volto a completare la preparazione dello studente negli argomenti tipici del settore e consente al medesimo l’acquisizione delle competenze sotto descritte. - Conoscenza E Capacità Di Comprensione: Conoscenze avanzate sul calcolo, progetto e verifica degli elementi di macchine e delle strutture meccaniche ove gli stati di tensione e di deformazione sono biassiali o triassiali, sollecitati sia in campo elastico sia oltre lo snervamento nonché soggetti a campi termici, mediante l’utilizzazione vuoi di metodi teorico-analitici vuoi di metodi numerici. - Capacità Di Applicare Conoscenza E Comprensione: capacità di progettare e/o di verificare elementi strutturali e gruppi meccanici di interesse industriale, garantendo la loro idoneità al servizio anche in riferimento alle normative di settore. - Autonomia Di Giudizio: Essere in grado di interpretare risultati del dimensionamento e predisporre l’ottimizzazione strutturale dello stesso. - Abilità Comunicative: Essere in grado di descrivere temi scientifici inerenti la progettazione meccanica ed il disegno tecnico nella forma scritta e orale. - Capacità Di Apprendimento: Conoscenze avanzate sul calcolo, progetto e verifica degli elementi di macchine e delle strutture meccaniche ove gli stati di tensione e di deformazione sono biassiali o triassiali, sollecitati sia in campo elastico sia oltre lo snervamento nonché soggetti a campi termici, mediante l’utilizzazione vuoi di metodi teorico-analitici vuoi di metodi numerici. Scheda Docente Programma del corso Comportamento meccanico dei materiali in presenza di deformazioni plastiche. Metodi approssimati di calcolo delle deformazioni plastiche.Scorrimento viscoso. Meccanica della frattura lineare elastica. Fattore di intensità degli sforzi. Condizione di collasso. Estensione alle piccole plasticizzazioni. Meccanica della frattura e fatica. Legge di Paris. Analisi delle tensioni nei rotori. Dischi sollecitati in campo lineare elastico. Cilindri rotanti sollecitati in campo lineare elastico. Dischi sollecitati oltre lo snervamento . Solidi cilindrici soggetti a pressione ed a gradiente di temperatura lungo lo spessore. Solidi cilindrici a parete sottile sollecitati in campo elastico. Solidi cilindrici in parete spessa sollecitati in campo elastico. Solidi cilindrici in parete spessa soggetti a pressione interna e sollecitati oltre lo snervamento Analisi delle tensioni nelle piastre e nei gusci in parete sottile. Piastre rettangolari. Piastre circolari. Strutture a guscio. Generalità e teoria della membrana per un guscio di rivoluzione. Correlazioni tra caratteristiche della sollecitazione e caratteristiche della tensione in una struttura a guscio e tra caratteristiche della deformazione e curvatura e torsione della superficie. Gusci di rivoluzione caricati assialsimmetricamente: teoria della membrana. Vari casi di gusci di rivoluzione diversamente caricati. Teoria generale del guscio cilindrico. Problemi di interazione fondo - mantello nei pressure vessel. Modalità Esame La valutazione verterà su una prova scritta di carattere applicativo che si articola sulla risoluzione di esercizi, e su una prova orale che invece valuterà la preparazione teorica dello studente. Durante il corso saranno effettuate esercitazioni sia di tipo applicativo che di approfondimento ed integrative del programma. Durante il corso il docente assegnerà delle esercitazioni facoltative che lo studente potrà esibire in sede di esame orale e che varranno una valutazione accessoria (+3/-3 punti) sul voto dello scritto. Testi adottati - Materiale didattico a cura del docente. - D. Broek - "The Practical Use Of Fracture Mechanics", Kluwer Academic Publishers, 1988 - V. Vullo, F. Vivio, "Rotors: Stress Analysis and Design", Springer Verlag, 2012; - V. Vullo, " Circular Cylinders and Pressure Vessels. Stress Analysis and Design", Springer Verlag, 2014; - S.P. Timoshenko, S. Woinowsky - Krieger, "Theory of Plates and Shells", McGraw- Hill Book Co., Singapore, 1959 (T); Modalità di svolgimento Lezioni frontali in aula, presentazioni con illustrazioni grafiche. Lavori individuali. Esercitazioni 9 ore in aula . A distanza: moodle, google docs. Modalità di frequenza La frequenza delle lezioni è facoltativa. Tuttavia è consigliato seguire le lezioni in aula o in modalità a distanza laddove prevista. Bibliografia - Materiale didattico a cura del docente. - V. Vullo, F. Vivio, "Rotors: Stress Analysis and Design", Springer Verlag, 2012; - V. Vullo, " Circular Cylinders and Pressure Vessels. Stress Analysis and Design", Springer Verlag, 2014; - S.P. Timoshenko, S. Woinowsky - Krieger, "Theory of Plates and Shells", McGraw- Hill Book Co., Singapore, 1959 (T);
UNCONVENTIONAL TECHNOLOGIES AND MANUFACTURING EMANUELE MINGIONE	Primo Semestre	9	ING-IND/16		Obiettivi formativi Il corso ha l’obiettivo di presentare i sistemi di lavorazione, con particolare riferimento a quelli ad asportazione di materiale. Inoltre verranno illustrati i metodi di programmazione di macchine utensili a controllo numerico e le lavorazioni non convenzionali. Risultati di apprendimento attesi: lo studente dovrà acquisire accurate conoscenze relative alle principali tecnologie ed ai sistemi di lavorazione speciali adottati nel settore industriale. In particolare dovrà sviluppare la capacità di analizzare i sistemi produttivi, con particolare riferimento a quelli ad asportazione di truciolo, in un’ottica di pianificazione e ottimizzazione. La complessità dei sistemi di produzione verrà descritta ed analizzata al fine di valutare le prestazioni di tali sistemi attraverso gli indicatori significativi (coefficienti di utilizzazione delle risorse del sistema, produttività, tempi di attraversamento, ecc.). 1) Conoscenza e capacità di comprensione: conoscenza delle lavorazioni per asportazione di materiale e dei cicli di produzione di un componente meccanico. 2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: apprendimento delle tecniche elementari di ottimizzazione del ciclo di fabbricazione per asportazione di materiale, per individuare e progettare le fasi di produzione e i relativi parametri di processo. 3) Autonomia di giudizio.: conoscenza delle principali problematiche legate alla produzione di un componente meccanico. 4) Abilità comunicative: dimensionamento di massima di lavorazioni ad asportazione di truciolo con la relativa stesura del programma in linguaggio macchina. 5) Capacità di apprendere.: stesura dei cicli di fabbricazione di componenti meccanici con la relativa valutazione economica. Scheda Docente Programma del corso Richiami e approfondimenti di meccanica del taglio: meccanica del taglio, geometria dell'utensile, dimensionamento dell'utensile, usura dell'utensile e legge di Taylor. Lavorazioni per asportazione di truciolo: richiami e approfondimenti di tornitura; studio delle lavorazioni di fresatura e delle lavorazioni di moto rettilineo. Ottimizzazione delle lavorazioni per asportazione di truciolo: lavorazioni monopasso, lavorazioni multipasso, lavorazioni multistadio. Macchine a controllo numerico: introduzione, evoluzione del controllo numerico, componenti di base di una macchina utensile CNC, centri di lavoro. Programmazione delle macchine utensili a controllo numerico: introduzione, controllo numerico punto a punto, controllo numerico parassiale, controllo numerico continuo, denominazione degli assi, programmazione automatica delle macchine utensili. Lavorazioni non convenzionali: Water-Jet Machining, Ultrasonic Machining. Electrical-Discharge Machining, Laser Beam Machining, laser Assisted Machining, Electron Beam, Machining, Plasma-Arc Cutting. Modalità Esame Un esame scritto ed uno orale obbligatori (durata h. 3+ 1) Un esame scritto, con 6 domande di teoria e 3 esercizi le cui singole risposte danno luogo all'ammissione all'esame orale. Chi consegue una valutazione positiva, almeno di 15 su 30, è ammesso all'esame orale (obbligatorio per il superamento dell'esame complessivo). All'esame orale si parte con la discussione sullo scritto, con un successivo accertamento della preparazione anche sulle altre parti del programma. Normalmente l'esame orale avviene dopo una due o tre giorni dal superamento dell'esame scritto. L'esame verifica che lo studente abbia acquisito dimestichezza con i cicli di fabbricazione e con i relativi criteri d'ottimizzazione e, a tal fine, vengono poste anche domande su ipotetici cicli di fabbricazione di componenti meccanici reali, non necessariamente trattati a lezione nello specifico; l'interpretazione da parte dello studente dimostra il grado di dimestichezza acquisita con le principali tecnologie e sistemi di lavorazione speciali adottati in modo diffuso nel settore industriale. In particolare lo studente dovrà sviluppare la capacità di analizzare i sistemi produttivi nell’ottica della loro pianificazione e ottimizzazione e in ultimo, deve fornire una valutazione delle prestazioni di tali sistemi attraverso degli indicatori significativi. Testi adottati Sergi Vincenzo, Produzione assistita da calcolatore, editore: Cues Gabrielli F., Ippolito R., Micari F., Analisi e tecnologia delle lavorazioni meccaniche, editore McGraw-Hill Companies. F. Giusti, M. Santochi, Tecnologia Meccanica e studi di Fabbricazione, Ed. Ambrosiana Milano. Serope Kalpakjian, Manufacturing Engineering and Technology, Addison-Wesley Publishing Company Appunti dalle lezioni. Modalità di svolgimento Il corso è diviso in 60 ore di lezioni frontali e 12 ore di esercitazione in aula. Le nozioni teoriche sono illustrate agli studenti durante le lezioni frontali, tramite supporti audio-visivi e la lavagna. Durante le esercitazioni lo studente applicherà le nozioni teoriche a casi studio inerenti alle tematiche affrontate durante in corso. Modalità di frequenza Le lezioni sono facoltative Bibliografia Sergi Vincenzo, Produzione assistita da calcolatore, editore: Cues Gabrielli F., Ippolito R., Micari F., Analisi e tecnologia delle lavorazioni meccaniche, editore McGraw-Hill Companies. F. Giusti, M. Santochi, Tecnologia Meccanica e studi di Fabbricazione, Ed. Ambrosiana Milano. Serope Kalpakjian, Manufacturing Engineering and Technology, Addison-Wesley Publishing Company Appunti dalle lezioni.
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NEW MATERIALS FOR ENERGY FLAVIO CRISANTI	Primo Semestre	6	FIS/07		Obiettivi formativi Il corso si propone l'obbiettivo di introdurre gli studenti ad una conoscenza generale della proprietà fondamentali dei materiali connettendole alla loro struttura a livello reticolare. Verranno caratterizzate le differenze strutturali tra metalli, isolanti e semiconduttori. Si avrà una focalizzazione sui materiali più necessari alla Fusione Nucleare (acciai e superconduttori). Inoltre, il corso di propone di fornire agli studenti la capacità autonoma di capire le necessità dei vari materiali nei processi energetici. I risultati di apprendimento attesi sono: (i) la conoscenza dei contenuti teorici del corso (descrittore di Dublino n°1), (ii) la competenza nell’esporre le proprie capacità di argomentazione tecniche (descrittore di Dublino n°2), (iii) l’autonomia di giudizio (descrittore di Dublino n°3) nel proporre l’approccio più opportuno per argomentare quanto richiesto e (iv) la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio le risposte alle domande proposte dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante discussione e di dimostrare capacità logico-deduttive e di sintesi nell'esposizione (descrittore di Dublino n°4). Scheda Docente Programma del corso Rivisitazione del concetto di energia nelle su varie forme con particolare attenzione alla sua interazione con la materia. Breve introduzione alla fisica inerente la struttura della materia ed alla sua composizione. Concetto di struttura reticolare e/o amorfa, con esempi inerenti le differenti tipologie. Differenziazione tra materiali isolanti, semiconduttori conduttori, con breve introduzione della struttura bande. Come la caratterizzazione delle differenti tipologie di materiali si traduce nelle proprietà del materiale stesso e quindi di come sia in grado di trasmettere onde acustiche (vibrazioni), calore e corrente. Studio delle differenti tipologie di interazione tra le varie forme di energia e i diversi materiali. Conversione diretta (fotovoltaico) ed indiretta (calore) dell’energia solare in energia elettrica. Descrizione di un impianto per la Fusione Nucleare basato sul concetto “Tokamak”, e concetti basilari sul suo funzionamento, concentrandosi su tre aspetti. L’ottenimento delle configurazioni magnetiche attraverso l’uso di bobine conduttrici. L’interazione dei prodotti del “burning” del plasma con i materiali di prima interazione. Come ottenere energia e combustile per l’auto-sostenimento mediante l’interazione dei prodotti della Fusione nucleare con la materia. Riguardo il primo punto verrà messa in evidenza la necessità dell’uso di materiali superconduttori per l’ottenimento stazionario delle configurazioni magnetiche; verrà quindi brevemente illustrato il principio fisico alla base della superconduttività e verranno introdotti i differenti tipi di superconduttore oggi disponibili. Riguardo il secondo aspetto ci si concentrerà soprattutto sul problema dell’ “exhaust” dell’energia interna al plasma, e di come e perché questo sia oggi uno dei principali problemi tecnologici per l’ottenimento di energia da Fusione Nucleare. Riguardo il terzo aspetto verranno brevemente introdotti i meccanismi fisici e tecnologici per cui dai neutroni prodotti dalla fusione si possa poi ottenere energia elettrica ed il Trizio necessario all’auto sostenimento del processo di Fusione. Modalità Esame La verifica degli obiettivi formativi dell’insegnamento prevede un tema scritto assegnato individualmente da svolgersi a casa e una prova orale. La prova scritta consisterà nel riproporre in modo autonomo uno o più aspetti trattati durante le lezioni. La prova orale consiste in una discussione della durata non superiore a circa 30 minuti riguardante le tematiche esposte durante le lezioni frontali. La prova orale è inoltre finalizzata ad accertare: (i) il livello di conoscenza dei contenuti teorici del corso (descrittore di Dublino n°1), (ii) il livello di competenza nell’esporre le proprie capacità di argomentazione tecniche (descrittore di Dublino n°2), (iii) l’autonomia di giudizio (descrittore di Dublino n°3) nel proporre l’approccio più opportuno per argomentare quanto richiesto. La prova orale ha anche l’obiettivo di verificare la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio le risposte alle domande proposte dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante discussione e di dimostrare capacità logico-deduttive e di sintesi nell'esposizione (descrittore di Dublino n°4). La valutazione finale verrà effettuata dalla Commissione in trentesimi tenendo conto della valutazione della prova scritta e della prova orale. Testi adottati Appunti delle lezioni e slides di corsi similari Charles Kittel, Introduzione alla Fisica dello Stato Solido, Casa editrice Ambrosiana, 2008 John Wesson, Tokamaks, 1997 Feyman, Lectures on Physics, Caltech on line library Modalità di frequenza La frequenza del corso è facoltativa Bibliografia Materiale didattico fornito dal docente.

INSEGNAMENTO	SEMESTRE	CFU	SSD	LINGUA
119732 - CONSTRUCTION SCIENCE 2	Primo Semestre	6	ICAR/08
119734 - FLUID MACHINES 2	Primo Semestre	6	ING-IND/08
119735 - MATHEMATICAL METHODS IN ENGINEERING	Primo Semestre	6	MAT/05
119736 - INDUSTRIAL AUTOMATION	Primo Semestre	6	ING-INF/04
120360 - HEAT GENERATORS	-	12	-	-
MODULE THERMOTECHNICAL PLANTS 2	Primo Semestre	6	ING-IND/11
120424 - MECHANICAL AND THERMAL MEASUREMENTS 2	Primo Semestre	3
119746 - RENEWABLE ENERGY SOURCES AND SYSTEMS	-	6	-	-
RENEWABLE ENERGY SOURCES AND SYSTEMS - MOD. ENERGY	Primo Semestre	3	ING-IND/08
RENEWABLE ENERGY SOURCES AND SYSTEMS - MOD. ELECTRIC CIRCUIT	Primo Semestre	3	ING-IND/31
119738 - MECHANICAL PLANTS 2	Secondo Semestre	6	ING-IND/17
120360 - HEAT GENERATORS	-	12	-	-
MODULE HEAT EXCHANGERS AND GENERATORS	Primo Semestre	6	ING-IND/10

INSEGNAMENTO	SEMESTRE	CFU	SSD	LINGUA
119551 - ADVANCED FLUID MACHINERY AND ENERGY SYSTEMS	Primo Semestre	9	ING-IND/08		Obiettivi formativi Il corso si propone di fornire una comprensione approfondita delle macchine volumetriche, analizzando i cinematismi, gli espansori volumetrici, i compressori volumetrici e le pompe volumetriche. I partecipanti acquisiranno conoscenze dettagliate sui motori a combustione interna, inclusa la loro classificazione, i campi di impiego, i parametri caratteristici, le prestazioni e le tecniche di regolazione della potenza, oltre ai sistemi di alimentazione e ai processi di combustione. Verranno approfonditi i complementi delle turbine a gas, concentrandosi sui compressori, le turbine, i materiali utilizzati, le tecniche di refrigerazione, i combustori, le emissioni inquinanti e l'influenza delle condizioni esterne sul funzionamento delle turbine. Saranno trattati anche la regolazione della potenza, l'avviamento, i transitori operativi e il funzionamento fuori progetto, oltre al concetto di minimo tecnico. Il corso esplorerà i complementi degli impianti combinati, analizzando le diverse configurazioni di impianto, le caldaie a recupero a più livelli di pressione, le tecniche di post-combustione e la regolazione della potenza, nonché il controllo delle emissioni inquinanti. Saranno esaminati i cicli a gas avanzati, tra cui la combustione esterna, l'iniezione di vapore d'acqua, i cicli ad aria umida e a recupero chimico, e gli impianti IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle), con particolare attenzione al loro funzionamento, prestazioni, componenti e tecnologie. I partecipanti acquisiranno conoscenze sulle microturbine a gas, comprese le loro applicazioni e prestazioni, e sulle celle a combustibile e le tecnologie a idrogeno. Verranno trattati il funzionamento elettrochimico delle celle a combustibile, il bilancio energetico, le prestazioni, i componenti (elettrodi, elettrolita) e le tecnologie costruttive, con un focus sulle varie tipologie di celle a combustibile (PEM, PAFC, AFC, MCFC, SOFC) e sui sistemi energetici basati su queste tecnologie. Il corso offrirà inoltre una panoramica sulle energie rinnovabili e fornirà cenni sui sistemi di accumulo dell'energia, concludendo con un'introduzione al Life Cycle Assessment e agli effetti climalteranti. Risultati di apprendimento attesi: Al termine del corso ci si aspetta che lo studente abbia le seguenti conoscenze: • conoscenza del funzionamento dettagliato di scambiatori di calore, turbine a gas con raffreddamento delle pale e microturbine a gas, impianti combinati a più livelli di pressione, celle a combustibile, sistemi di fuel processing per la produzione di syngas ad elevato contenuto di idrogeno; • conoscenza della configurazione, dei principi di funzionamento e dei criteri di scelta delle principali tipologie di macchine volumetriche motrici e operatrici. Al termine del corso ci si aspetta che lo studente abbia le seguenti abilità: • capacità di progettare impianti motori termici e macchine volumetriche di media e alta complessità; • capacità di verificare macchine volumetriche, turbine a gas, impianti combinati a più livelli di pressione impianti motori termici, motori idraulici e frigoriferi in diverse condizioni operative; • capacità di scegliere una macchina volumetrica in funzione del campo di applicazione; • capacità di effettuare il dimensionamento di pompe e compressori volumetrici e di motori a combustione interna; • capacità di effettuare il dimensionamento di sistemi di fuel processing per la produzione di syngas ad elevato contenuto di idrogeno e di cella a combustibile di diverse tipologie; • capacità di operare (regolazione della potenza, controllo dei parametri operativi, monitoraggio delle prestazioni) in modo corretto macchine volumetriche, turbine a gas con raffreddamento delle pale e microturbine a gas, impianti combinati a più livelli di pressione, celle a combustibile. Al termine del corso ci si aspetta che lo studente abbia le capacità comunicative per descrivere, in forma scritta e orale, il dimensionamento, le scelte progettuali, le verifiche, l’operatività e il monitoraggio negli ambiti di scambiatori di calore, turbine a gas con raffreddamento delle pale e microturbine a gas, impianti combinati a più livelli di pressione, celle a combustibile, sistemi di fuel processing per la produzione di syngas ad elevato contenuto di idrogeno.
119552 - SENSORS AND DATA ACQUISITION SYSTEMS	Primo Semestre	9	ING-IND/12		Obiettivi formativi L’obiettivo fondamentale del corso di Sensori e Sistemi di Acquisizione Dati è quello di fornire allo studente conoscenza dei metodi e degli strumenti di analisi e acquisizione di segnali elettrici di piccola ampiezza con particolare attenzione ai sistemi hardware e software per l’acquisizione e la gestione dati appartenenti alla piattaforma commerciale Labview. Inoltre, verrà fornita allo studente una conoscenza relativa ai sensori inerziali. Risultati di apprendimento attesi: Conoscenza e capacità di comprensione: conoscere il funzionamento delle schede di acquisizione dati, conoscere il software di acquisizione ed analisi dati Labview, conoscere il funzionamento dei sensori inerziali, conoscere la cinematica dei corpi rigidi essenziale per comprendere gli algoritmi di utilizzo dei sensori inerziali. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: avere una comprensione dell’approccio scientifico corretto nel campo delle misure. Avere le capacità di sviluppare programmi in linguaggio Labview volti alla acquisizione ed alla elaborazione di segnali elettrici. Avere la capacità di svolgere in modo autonomo una taratura di strumenti quali termistori, misuratori di distanza, accelerometri e giroscopi. Autonomia di giudizio: essere in grado di interpretare i risultati sperimentali. Sapere scegliere in modo autonomo il migliore strumento da utilizzare nelle misure legate all’analisi del movimento. Sapere implementare in modo autonomo software di analisi dati. Abilità comunicative: avere la capacità di redigere un report legato alla sperimentazione. Sapere leggere un certificato/rapporto di taratura e un datasheet. Saper interpretare un programma scritto in Labview. Capacità di apprendimento: capacità di saper utilizzare il rigore metodologico appreso anche a campagne di misura differenti da quelle studiate durante il corso. Capacità di applicare il software Labview a setup di misura differenti da quelli presentati durante il corso.
120361 - POLYMER COMPOSITES	-	9	-	-	Obiettivi formativi Il corso ha come obiettivo quello di fornire allo studente le conoscenze e le competenze necessarie per comprendere e analizzare i materiali polimerici, compositi e nanocompositi, con particolare attenzione alle loro proprietà chimico-fisiche, alle tecnologie di processo e alle relazioni proprietà-struttura. Nella prima parte del corso verranno trattati i principi fondamentali relativi alle proprietà chimiche e fisiche dei materiali polimerici e compositi, e verranno presentate le principali tecniche di processo. Successivamente, saranno analizzate le relazioni tra struttura, proprietà e processo, con un focus specifico sulle tecniche di caratterizzazione delle proprietà chimico-fisiche. Infine, saranno forniti strumenti per la progettazione di strutture e dispositivi basati su tali materiali. Gli studenti saranno in grado di comprendere e applicare le conoscenze acquisite anche in contesti interdisciplinari, sviluppando una visione critica delle proprietà e del comportamento dei materiali polimerici e compositi. Saranno inoltre capaci di comunicare le informazioni relative ai materiali studiati, sia a interlocutori specialisti che non specialisti. Conoscenza e capacità di comprensione: comprendere i principi fondamentali delle proprietà chimico-fisiche dei materiali polimerici, compositi e nanocompositi, e le relazioni tra struttura, proprietà e processo. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: attraverso lo studio di casi pratici, lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite per la progettazione di strutture e dispositivi basati su materiali polimerici e compositi. Autonomia di giudizio: essere in grado di valutare le proprietà dei materiali e applicare le conoscenze per la selezione e l’uso ottimale dei materiali polimerici e compositi in contesti applicativi. Abilità comunicative: saper esporre, in forma scritta e orale, le caratteristiche e le proprietà dei materiali polimerici e compositi e le tecniche di caratterizzazione utilizzate. Capacità di apprendere: essere in grado di raccogliere informazioni da testi e altre fonti per approfondire autonomamente le conoscenze sui materiali polimerici e compositi e le loro applicazioni.
POLYMER COMPOSITES - MODULE TECHNOLOGY	Primo Semestre	6	FIS/01		Obiettivi formativi Il corso ha come obiettivo quello di fornire allo studente le conoscenze e le competenze necessarie per comprendere e analizzare i materiali polimerici, compositi e nanocompositi, con particolare attenzione alle loro proprietà chimico-fisiche, alle tecnologie di processo e alle relazioni proprietà-struttura. Nella prima parte del corso verranno trattati i principi fondamentali relativi alle proprietà chimiche e fisiche dei materiali polimerici e compositi, e verranno presentate le principali tecniche di processo. Successivamente, saranno analizzate le relazioni tra struttura, proprietà e processo, con un focus specifico sulle tecniche di caratterizzazione delle proprietà chimico-fisiche. Infine, saranno forniti strumenti per la progettazione di strutture e dispositivi basati su tali materiali. Gli studenti saranno in grado di comprendere e applicare le conoscenze acquisite anche in contesti interdisciplinari, sviluppando una visione critica delle proprietà e del comportamento dei materiali polimerici e compositi. Saranno inoltre capaci di comunicare le informazioni relative ai materiali studiati, sia a interlocutori specialisti che non specialisti. Conoscenza e capacità di comprensione: comprendere i principi fondamentali delle proprietà chimico-fisiche dei materiali polimerici, compositi e nanocompositi, e le relazioni tra struttura, proprietà e processo. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: attraverso lo studio di casi pratici, lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite per la progettazione di strutture e dispositivi basati su materiali polimerici e compositi. Autonomia di giudizio: essere in grado di valutare le proprietà dei materiali e applicare le conoscenze per la selezione e l’uso ottimale dei materiali polimerici e compositi in contesti applicativi. Abilità comunicative: saper esporre, in forma scritta e orale, le caratteristiche e le proprietà dei materiali polimerici e compositi e le tecniche di caratterizzazione utilizzate. Capacità di apprendere: essere in grado di raccogliere informazioni da testi e altre fonti per approfondire autonomamente le conoscenze sui materiali polimerici e compositi e le loro applicazioni.
POLYMER COMPOSITES - MODULE POLYMER CHEMISTRY	Primo Semestre	3	CHIM/12		Obiettivi formativi L’obiettivo fondamentale del modulo di Polymer Chemistry all’interno del corso di Polymer Composites è quello di fornire allo studente di secondo livello una conoscenza approfondita della chimica dei polimeri e delle macromolecole, dei meccanismi di polimerizzazione e delle caratteristiche chimiche e chimico-fisiche dei principali polimeri sa naturali sia di sintesi. I risultati di apprendimento attesi sono: 1) conoscere i concetti di monomero, polimero, macromolecola 2) conoscere le reazioni di polimerizzazione che portano alla formazione dei polimeri 3) conoscere principali tipi di isomeria che caratterizzano le molecole dei polimeri 3) comprendere le proprietà dei polimeri sulla base della loro composizione chimica; 4) comprendere le possibili applicazioni dei polimeri n ambito ingegneristico sulla base delle loro proprietà chimiche 5) saper applicare le conoscenze acquisite a casi reali nell’ambito dell’ingegneria meccanica 7) autonomia di giudizio nella scelta di un materiale polimerico per il tipo di applicazione richiesta 8) abilità comunicative nel presentare i temi trattati
GRUPPO ALTRE ATTIVITà	-	-	-	-
INTERNSHIP AND SEMINARS - OTHER ACTIVITIES	Primo Semestre	9
BIOMECHANICS LABORATORY JURI TABORRI	Primo Semestre	3			Obiettivi formativi L'obiettivo del laboratorio di biomeccanica è quello di fornire allo studente i concetti base della biomeccanica, mediante lezioni teoriche e pratiche. In particolare, lo studente conoscerà gli strumenti e i metodi per la misura del movimento umano. È, inoltre, parte integrante degli obiettivi formativi l’utilizzo di software di calcolo per la risoluzione di modelli biomeccanici. I risultati attesi secondo i descrittori di Dublino sono i seguenti: - Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscere le definizioni della biomeccanica, comprendere il funzionamento degli strumenti per la misura del movimento umano, conoscere il linguaggio di programmazione Matlab per la risoluzione di modelli biomeccanici. - Capacità di applicare una corretta conoscenza e comprensione: Avere una comprensione dell'approccio scientifico nel campo delle misure per la biomeccanica. Avere la capacità di svolgere in modo autonomo una misura del movimento umano. - Abilità di giudizio: Lo studente sarà in grado di valutare la strumentazione più adatta per un determinato movimento. - Abilità comunicativa: Lo studente acquisirà le capacità tali da poter argomentare in sede d'esame i concetti misuristici legati alla biomeccanica e la terminologia per descrivere un movimento umano - Capacità di apprendere: Lo studente acquisirà le competenze tali da poter approfondire autonomamente lo studio di strumenti avanzati per applicazioni biomeccaniche e l'utilizzo di Matlab per la risoluzione dei modelli biomeccanici. Scheda Docente Programma del corso Il programma dettagliato è il seguente: - Argomento 1 (6h): concetti base di biomeccanica, cinematica, matrici di rototraslazione, definizione di sistemi di riferimento, sequenze di Eulero/Cardano, giunti anatomici, localizzazione non ottima - Argomento 2 (2h + 8h): sistemi optoelettronici, principi di funzionamento, procedura di acquisizione, procedura di elaborazione. Pratica: acquisizione dati con sistema VICON, elaborazione, analisi con matlab - Argomento 3 (2 h + 2h): elettromiografia, emg di superficie, sinergie muscolari, principi di funzionamento, procedura di acquisizione, procedura di elaborazione- Pratica: analisi dati con matlab - Argomento 4 (2 h + 2h): posturografia, matrice di pressione, principi di funzionamento, procedura di acquisizione, procedura di elaborazione. Pratica: analisi dati con matlab Modalità Esame La preparazione dello studente viene valutata tramite la discussione di relazioni tecniche delle attività pratiche svolte durante il corso. L’idoneità è raggiunta con una votazione di 18/30. Testi adottati Per il superamento dell'esame è sufficiente il materiale didattico redatto dal docente e caricato sulla piattaforma moodle. Modalità di svolgimento Il corso è diviso in quattro unità didattiche, di cui 12 h di laboratorio e 12 h di lezioni teoriche. Le nozioni teoriche sono illustrate agli studenti durante le lezioni frontali, tramite supporti audio-visivi e la lavagna. Le esercitazioni di laboratorio prevedono una spiegazione introduttiva ed una esperienza pratica da svolgere utilizzando la strumentazione disponibile e il software di programmazione matlab. Modalità di frequenza Le lezioni in laboratorio hanno frequenza obbligatoria Bibliografia Dispense del docente
LABORATORY OF MULTIPHYSICS MODELING MARCELLO FIDALEO	Primo Semestre	3			Obiettivi formativi Obiettivi formativi: fornire le conoscenze per la descrizione dei fenomeni di trasporto di materia e di calore. alla base delle tecnologie alimentari e delle biotecnologie. Risultati di apprendimento attesi: 1) Conoscenza e capacità di comprensione: sviluppare la conoscenza dei principi alla base dei fenomeni di trasporto di materia e di calore e di cinetica chimica. 2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: saper schematizzare e risolvere problemi di ingegneria alimentare e biochimica relativi a bilanci di materia e di energia sia microscopici che macroscopici. 3) Autonomia di giudizio: saper raccogliere, selezionare e valutare in maniera autonoma le informazioni necessarie per l’analisi e la risoluzione di problemi relativi ai bilanci di materia e di energia in ambito alimentare e biotecnologico. 4) Abilità comunicative: saper comunicare informazioni, idee e soluzioni relative a problemi di trasporto di materia e di energia in ambito alimentare e biotecnologico a interlocutori specialisti e non specialisti. 5) Capacità di apprendimento: sviluppare quelle capacità di apprendimento che consentano di continuare a studiare in modo autonomo o parzialmente guidato i fenomeni di trasporto e la cinetica chimica. Scheda Docente Programma del corso Introduzione allo studio dei fenomeni di trasporto. Trasporto molecolare di materia ed energia. Richiami di cinetica chimica. Bilanci locali di energia. Bilanci locali di materia. Coefficienti di scambio termico. Coefficienti di scambio di materia. Bilanci globali di materia. Bilanci globali di energia. Reattori ideali. Applicazione a problemi di interesse nell’ambito dell’ingegneria chimica, alimentare e biotecnologica mediante l’uso del software di simulazione multifisica COMSOL Multiphysics. Modalità Esame Gli studenti dovranno presentare e discutere un progetto relativo all'applicazione dei fenomeni di trasporto ad un problema reale. La verifica accerterà: le conoscenze di base relative ai fenomeni di trasporto studiati; la capacità di realizzare schemi e semplificazioni dei problemi proposti, ricavare le equazioni di bilancio di materia ed energia corrispondenti, implementarle e risolverle in software di simulazione multifisica; la capacità di la capacità di saper raccogliere, selezionare e valutare in maniera autonoma le informazioni necessarie per l’analisi e la risoluzione di problemi; le abilità comunicative; le capacità di apprendimento in maniera autonoma o parzialmente guidata. Testi adottati M. C. Annesini. Fenomeni di trasporto. Fondamenti e Applicazioni. Edizione Efeso, 2015. Modalità di svolgimento Il corso verrà svolto in modalità in presenza Modalità di frequenza La frequenza non è obbligatoria ma è fortemente consigliata. Bibliografia Ashish S. Chaurasia. Computational Fluid Dynamics and COMSOL Multiphysics. Apple Academic Press, 2022.
ITALIAN LANGUAGE - BEGINNER/PRE-INTERMEDIATE ANDREINA VETRALLINI	Primo Semestre	3			Obiettivi formativi Il corso ha come obiettivo quello di fornire allo studente le conoscenze e le competenze per affrontare interazioni in situazioni quotidiane di base, sia pubbliche (negozi, servizi di uso quotidiano, uffici) che personali (famiglia, amici) e universitarie (segreterie, richieste amministrative semplici). Nella prima parte del corso verranno affrontati gli aspetti teorici di base relativi alle quattro abilità linguistiche fondamentali (ascolto, lettura, produzione orale e scritta), con l'obiettivo di raggiungere il livello A2 del Quadro Comune Europeo di Riferimento per le lingue. Successivamente verranno sviluppate abilità pratiche di comunicazione in contesti quotidiani, favorendo la comprensione e l'interazione in situazioni prevedibili. Gli studenti saranno in grado di applicare le competenze linguistiche in maniera originale, anche in contesti di vita quotidiana e semplici interazioni accademiche. Saranno in grado di comprendere testi orali e scritti di base e formulare giudizi sull'adeguatezza della propria comunicazione. Saranno inoltre capaci di comunicare informazioni semplici in modo chiaro e comprensibile. Conoscenza e capacità di comprensione: comprendere i principi di base delle abilità linguistiche, con particolare riferimento alla comprensione orale e scritta in contesti quotidiani. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: attraverso lo svolgimento di esercizi pratici, lo studente svilupperà la capacità di applicare le tecniche acquisite alla gestione di interazioni semplici in vari contesti. Autonomia di giudizio: essere in grado di valutare la propria capacità comunicativa e di applicare le conoscenze acquisite per gestire dialoghi di routine. Abilità comunicative: saper esporre, sia in forma scritta che orale, informazioni semplici e chiare riguardanti la vita quotidiana e le esperienze personali. Capacità di apprendere: saper raccogliere informazioni da materiali didattici di base e applicare le conoscenze per risolvere problemi comunicativi comuni. Scheda Docente
INTERNSHIP AND SEMINARS - OTHER ACTIVITIES	Primo Semestre	3
INTERNSHIP AND SEMINARS - OTHER ACTIVITIES	Primo Semestre	6
TECHNIQUES FOR MATERIALS CHARACTERISATION CLAUDIA PELOSI	Primo Semestre	3			Obiettivi formativi Il laboratorio ha come obiettivo quello di fornire allo studente di secondo livello le conoscenze e le competenze necessarie per affrontare la caratterizzazione dei materiali di interesse per l'ingegneria meccanica, come metalli, leghe, compositi, polimeri e nuovi materiali. Nella prima parte del corso verranno trattate le principali tecniche spettroscopiche e di imaging utilizzate per lo studio dei materiali, insieme ai principi teorici alla base di tali tecniche. Successivamente, verranno analizzati i risultati sperimentali ottenuti con queste metodologie, discutendo il loro significato e la loro applicazione pratica. Parte del corso sarà dedicata a esercitazioni di laboratorio in cui gli studenti potranno applicare le tecniche di caratterizzazione studiate a casi di studio concreti. Gli studenti saranno in grado di applicare le tecniche di caratterizzazione in modo originale, anche in contesti di ricerca e/o interdisciplinari, contribuendo alla risoluzione di problemi legati allo studio dei materiali. Saranno in grado di interpretare i dati sperimentali con spirito critico e di formulare giudizi informati. Conoscenza e capacità di comprensione: comprendere le principali tecniche di caratterizzazione dei materiali, in particolare le tecniche spettroscopiche e di imaging, e conoscere i principi che le regolano. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: attraverso esercitazioni pratiche, lo studente svilupperà la capacità di applicare le tecniche acquisite alla caratterizzazione di materiali diversi, interpretandone i risultati. Autonomia di giudizio: essere in grado di valutare in maniera autonoma i risultati sperimentali ottenuti e di applicare le conoscenze acquisite per risolvere problemi complessi legati alla caratterizzazione dei materiali. Abilità comunicative: saper esporre, sia in forma scritta che orale, i risultati delle analisi sperimentali e il loro significato, rendendoli comprensibili sia a specialisti che a non specialisti. Capacità di apprendere: essere in grado di raccogliere informazioni da fonti scientifiche e testi specialistici per approfondire in modo autonomo le conoscenze sulle tecniche di caratterizzazione dei materiali. Scheda Docente Programma del corso La spettroscopia per l’analisi dei materiali, principi e grandezze fondamentali. Le spettroscopie elementari non invasive e micro-invasive. Le spettroscopie molecolari. Le tecniche di imaging non-invasive per lo studio dei materiali. Tecniche multispettrali e iperspettrali. Modalità Esame Preparazione di una mini review su un argomento indicato dal docente o scelto dallo studente tra quelli riportati nel libro di testo. Nella mini review lo studente deve riportare una breve sintesi desunta dagli articoli scientifici trovati sull'argomento e la bibliografia consultata. Dovranno essere usati massimo 10 articoli scientifici. La mini review sarà valutata come esame e verrà attribuita l'idoneità o meno se ritenuta sufficientemente esaustiva e dovrà essere inviata per posta elettronica al docente prima dell'esame (email: pelosi@unitus.it) Testi adottati Surender K Sharma, Dalip S verma, Latif U Khan, Shalendra Kumar, Sher B Khan, Manuale di caratterizzazione dei materiali, Springer International Publishing, 2018, ISBN: 978-3-319-92955-2 Modalità di svolgimento Il corso si svolge in aula con lezioni frontali e con lavori individuali che gli studenti dovranno svolgere indipendentemente in biblioteche e on-line. Le ore sono così suddivise: - 12 ore di lezioni in aula - 12 ore di esercitazioni pratiche Modalità di frequenza La frequenza al corso non è obbligatoria anche se è consigliato seguire le esercitazioni pratiche Bibliografia - Kelly Morrison, Metodi di caratterizzazione nello stato solido e nella scienza dei materiali, IOP Publishing, Bristol, UK, 2019, DOI: DOI 10.1088/2053-2563/ab2df5 - Euth Ortiz Ortega, Hamed Hosseinian, Ingrid Berenice Aguilar Meza, María José Rosales López, Andrea Rodríguez Vera, Samira Hosseini, Tecniche e applicazioni di caratterizzazione dei materiali, Scheda Docente Programma del corso La spettroscopia per l’analisi dei materiali, principi e grandezze fondamentali. Le spettroscopie elementari non invasive e micro-invasive. Le spettroscopie molecolari. Le tecniche di imaging non-invasive per lo studio dei materiali. Tecniche multispettrali e iperspettrali. Modalità Esame Preparazione di una mini review su un argomento indicato dal docente o scelto dallo studente tra quelli riportati nel libro di testo. Nella mini review lo studente deve riportare una breve sintesi desunta dagli articoli scientifici trovati sull'argomento e la bibliografia consultata. Dovranno essere usati massimo 10 articoli scientifici. La mini review sarà valutata come esame e verrà attribuita l'idoneità o meno se ritenuta sufficientemente esaustiva e dovrà essere inviata per posta elettronica al docente prima dell'esame (email: pelosi@unitus.it) Testi adottati Surender K Sharma, Dalip S verma, Latif U Khan, Shalendra Kumar, Sher B Khan, Manuale di caratterizzazione dei materiali, Springer International Publishing, 2018, ISBN: 978-3-319-92955-2 Modalità di svolgimento Il corso si svolge in aula con lezioni frontali e con lavori individuali che gli studenti dovranno svolgere indipendentemente in biblioteche e on-line. Le ore sono così suddivise: - 12 ore di lezioni in aula - 12 ore di esercitazioni pratiche Modalità di frequenza La frequenza al corso non è obbligatoria anche se è consigliato seguire le esercitazioni pratiche Bibliografia - Kelly Morrison, Metodi di caratterizzazione nello stato solido e nella scienza dei materiali, IOP Publishing, Bristol, UK, 2019, DOI: DOI 10.1088/2053-2563/ab2df5 - Euth Ortiz Ortega, Hamed Hosseinian, Ingrid Berenice Aguilar Meza, María José Rosales López, Andrea Rodríguez Vera, Samira Hosseini, Tecniche e applicazioni di caratterizzazione dei materiali,
119555 - MACHINE DESIGN	Secondo Semestre	9	ING-IND/14		Obiettivi formativi Il corso costituisce il proseguimento degli insegnamenti del settore scientifico disciplinare “Progettazione Meccanica e Costruzione di Macchine” impartiti nel corso di studi della laurea di primo livello in Ingegneria Industriale. L’insegnamento è volto a completare la preparazione dello studente negli argomenti tipici del settore e consente al medesimo l’acquisizione delle competenze sotto descritte. - Conoscenza E Capacità Di Comprensione: Conoscenze avanzate sul calcolo, progetto e verifica degli elementi di macchine e delle strutture meccaniche ove gli stati di tensione e di deformazione sono biassiali o triassiali, sollecitati sia in campo elastico sia oltre lo snervamento nonché soggetti a campi termici, mediante l’utilizzazione vuoi di metodi teorico-analitici vuoi di metodi numerici. - Capacità Di Applicare Conoscenza E Comprensione: capacità di progettare e/o di verificare elementi strutturali e gruppi meccanici di interesse industriale, garantendo la loro idoneità al servizio anche in riferimento alle normative di settore. - Autonomia Di Giudizio: Essere in grado di interpretare risultati del dimensionamento e predisporre l’ottimizzazione strutturale dello stesso. - Abilità Comunicative: Essere in grado di descrivere temi scientifici inerenti la progettazione meccanica ed il disegno tecnico nella forma scritta e orale. - Capacità Di Apprendimento: Conoscenze avanzate sul calcolo, progetto e verifica degli elementi di macchine e delle strutture meccaniche ove gli stati di tensione e di deformazione sono biassiali o triassiali, sollecitati sia in campo elastico sia oltre lo snervamento nonché soggetti a campi termici, mediante l’utilizzazione vuoi di metodi teorico-analitici vuoi di metodi numerici.
119559 - UNCONVENTIONAL TECHNOLOGIES AND MANUFACTURING	Secondo Semestre	9	ING-IND/16		Obiettivi formativi Il corso ha l’obiettivo di presentare i sistemi di lavorazione, con particolare riferimento a quelli ad asportazione di materiale. Inoltre verranno illustrati i metodi di programmazione di macchine utensili a controllo numerico e le lavorazioni non convenzionali. Risultati di apprendimento attesi: lo studente dovrà acquisire accurate conoscenze relative alle principali tecnologie ed ai sistemi di lavorazione speciali adottati nel settore industriale. In particolare dovrà sviluppare la capacità di analizzare i sistemi produttivi, con particolare riferimento a quelli ad asportazione di truciolo, in un’ottica di pianificazione e ottimizzazione. La complessità dei sistemi di produzione verrà descritta ed analizzata al fine di valutare le prestazioni di tali sistemi attraverso gli indicatori significativi (coefficienti di utilizzazione delle risorse del sistema, produttività, tempi di attraversamento, ecc.). 1) Conoscenza e capacità di comprensione: conoscenza delle lavorazioni per asportazione di materiale e dei cicli di produzione di un componente meccanico. 2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: apprendimento delle tecniche elementari di ottimizzazione del ciclo di fabbricazione per asportazione di materiale, per individuare e progettare le fasi di produzione e i relativi parametri di processo. 3) Autonomia di giudizio.: conoscenza delle principali problematiche legate alla produzione di un componente meccanico. 4) Abilità comunicative: dimensionamento di massima di lavorazioni ad asportazione di truciolo con la relativa stesura del programma in linguaggio macchina. 5) Capacità di apprendere.: stesura dei cicli di fabbricazione di componenti meccanici con la relativa valutazione economica.
GRUPPO ALTRE ATTIVITà	-	-	-	-
ITALIAN LANGUAGE - PRE-INTERMEDIATE/INTERMEDIATE ANDREINA VETRALLINI	Primo Semestre	3			Obiettivi formativi Il corso ha come obiettivo quello di fornire allo studente le conoscenze e le competenze necessarie per affrontare interazioni più complesse in situazioni quotidiane e accademiche. Nella prima parte del corso verranno approfonditi gli aspetti teorici relativi alle quattro abilità linguistiche (ascolto, lettura, produzione orale e scritta) per raggiungere il livello B1 del Quadro Comune Europeo di Riferimento per le lingue. Successivamente verranno analizzati casi di studio e situazioni di comunicazione più articolate, come la partecipazione a conversazioni su argomenti meno prevedibili. Gli studenti saranno in grado di applicare le competenze linguistiche in maniera originale e critica, anche in contesti più complessi e interdisciplinari. Saranno in grado di comprendere testi più articolati, formulare giudizi su situazioni comunicative e gestire dialoghi in modo autonomo, dimostrando sicurezza e flessibilità. Conoscenza e capacità di comprensione: comprendere le strutture linguistiche più complesse e le modalità di interazione in contesti diversi, inclusi lavoro e studio. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: attraverso esercitazioni pratiche e simulazioni di conversazioni più articolate, lo studente svilupperà la capacità di gestire interazioni in vari contesti, con particolare attenzione alla coerenza e alla chiarezza della comunicazione. Autonomia di giudizio: essere in grado di formulare giudizi informati sull’efficacia delle proprie interazioni e delle strategie comunicative utilizzate. Abilità comunicative: saper esporre, sia in forma scritta che orale, argomenti più complessi e partecipare a discussioni su temi familiari e non. Capacità di apprendere: essere in grado di approfondire autonomamente le conoscenze linguistiche attraverso fonti diverse, inclusi testi specialistici e materiali online. Scheda Docente

INSEGNAMENTO	SEMESTRE	CFU	SSD	LINGUA
120520 - MODELLING AND SIMULATION IN MECHANICAL ENGINEERING	-	8	-	-
MODELLING AND SIMULATION IN MECHANICAL ENGINEERING I	Primo Semestre	4	FIS/01
120521 - NUMERICAL TECHNIQUE FOR ENGINEERING	-	10	-	-
ADVANCED CALCULUS OF STRUCTURES - MOD2	Primo Semestre	5	ING-IND/14
NUSTPB_1Y1S_IN	-	-	-	-
FINITE ELEMENT METHOD	Primo Semestre	3	ING-IND/14
SPECIAL CHAPTERS OF FLUID MECHANICS/MANUFACTURING TECHNOLOGY AND MANAGEMENT	Primo Semestre	3	ING-IND/10
120524 - SURFACES AND CONTACTS	Primo Semestre	5	ING-IND/16
120525 - SCIENTIFIC AND PRACTICAL RESEARCH I	Primo Semestre	10	ING-IND/14
- - ELECTIVE COURSE	Primo Semestre	3
120521 - NUMERICAL TECHNIQUE FOR ENGINEERING	-	10	-	-
ADVANCED CALCULUS OF STRUCTURES - MOD2	Primo Semestre	5	ING-IND/14
120520 - MODELLING AND SIMULATION IN MECHANICAL ENGINEERING	-	8	-	-
MODELLING AND SIMULATION IN MECHANICAL ENGINEERING II	Primo Semestre	4	ING-IND/15
120526 - PRODUCT DEVELOPMENT	-	8	-	-
VIRTUAL PROTOTYPE FOR PRODUCT DEVELOPMENT - MOD 2	Primo Semestre	4	ING-IND/15
PRODUCT DEVELOPMENT I - MOD 1	Primo Semestre	4	ING-IND/17
120527 - SCIENTIFIC AND PRACTICAL RESEARCH II	Secondo Semestre	10	ING-IND/15
NUSTPB_1Y1S_IN	-	-	-	-
MATERIALS AND STRUCTURES / DESIGN AND VISUAL IMPACT	Primo Semestre	3	ING-IND/15
- - ELECTIVE COURSE	Secondo Semestre	3

Obiettivi formativi

Il corso ha come obiettivo quello di fornire allo studente le conoscenze e le competenze per affrontare interazioni in situazioni quotidiane di base, sia pubbliche (negozi, servizi di uso quotidiano, uffici) che personali (famiglia, amici) e universitarie (segreterie, richieste amministrative semplici). Nella prima parte del corso verranno affrontati gli aspetti teorici di base relativi alle quattro abilità linguistiche fondamentali (ascolto, lettura, produzione orale e scritta), con l'obiettivo di raggiungere il livello A2 del Quadro Comune Europeo di Riferimento per le lingue. Successivamente verranno sviluppate abilità pratiche di comunicazione in contesti quotidiani, favorendo la comprensione e l'interazione in situazioni prevedibili.
Gli studenti saranno in grado di applicare le competenze linguistiche in maniera originale, anche in contesti di vita quotidiana e semplici interazioni accademiche. Saranno in grado di comprendere testi orali e scritti di base e formulare giudizi sull'adeguatezza della propria comunicazione. Saranno inoltre capaci di comunicare informazioni semplici in modo chiaro e comprensibile.
Conoscenza e capacità di comprensione: comprendere i principi di base delle abilità linguistiche, con particolare riferimento alla comprensione orale e scritta in contesti quotidiani.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate: attraverso lo svolgimento di esercizi pratici, lo studente svilupperà la capacità di applicare le tecniche acquisite alla gestione di interazioni semplici in vari contesti.
Autonomia di giudizio: essere in grado di valutare la propria capacità comunicativa e di applicare le conoscenze acquisite per gestire dialoghi di routine.
Abilità comunicative: saper esporre, sia in forma scritta che orale, informazioni semplici e chiare riguardanti la vita quotidiana e le esperienze personali.
Capacità di apprendere: saper raccogliere informazioni da materiali didattici di base e applicare le conoscenze per risolvere problemi comunicativi comuni.

Scheda Docente

Obiettivi formativi

L'obiettivo del laboratorio di biomeccanica è quello di fornire allo studente i concetti base della biomeccanica, mediante lezioni teoriche e pratiche. In particolare, lo studente conoscerà gli strumenti e i metodi per la misura del movimento umano. È, inoltre, parte integrante degli obiettivi formativi l’utilizzo di software di calcolo per la risoluzione di modelli biomeccanici.
I risultati attesi secondo i descrittori di Dublino sono i seguenti:
- Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscere le definizioni della biomeccanica, comprendere il funzionamento degli strumenti per la misura del movimento umano, conoscere il linguaggio di programmazione Matlab per la risoluzione di modelli biomeccanici.
- Capacità di applicare una corretta conoscenza e comprensione: Avere una comprensione dell'approccio scientifico nel campo delle misure per la biomeccanica. Avere la capacità di svolgere in modo autonomo una misura del movimento umano.
- Abilità di giudizio: Lo studente sarà in grado di valutare la strumentazione più adatta per un determinato movimento.
- Abilità comunicativa: Lo studente acquisirà le capacità tali da poter argomentare in sede d'esame i concetti misuristici legati alla biomeccanica e la terminologia per descrivere un movimento umano
- Capacità di apprendere: Lo studente acquisirà le competenze tali da poter approfondire autonomamente lo studio di strumenti avanzati per applicazioni biomeccaniche e l'utilizzo di Matlab per la risoluzione dei modelli biomeccanici.

Scheda Docente

Programma del corso

Il programma dettagliato è il seguente:
- Argomento 1 (6h): concetti base di biomeccanica, cinematica, matrici di rototraslazione, definizione di sistemi di riferimento, sequenze di Eulero/Cardano, giunti anatomici, localizzazione non ottima
- Argomento 2 (2h + 8h): sistemi optoelettronici, principi di funzionamento, procedura di acquisizione, procedura di elaborazione. Pratica: acquisizione dati con sistema VICON, elaborazione, analisi con matlab
- Argomento 3 (2 h + 2h): elettromiografia, emg di superficie, sinergie muscolari, principi di funzionamento, procedura di acquisizione, procedura di elaborazione- Pratica: analisi dati con matlab
- Argomento 4 (2 h + 2h): posturografia, matrice di pressione, principi di funzionamento, procedura di acquisizione, procedura di elaborazione. Pratica: analisi dati con matlab

Modalità Esame

La preparazione dello studente viene valutata tramite la discussione di relazioni tecniche delle attività pratiche svolte durante il corso. L’idoneità è raggiunta con una votazione di 18/30.

Testi adottati

Per il superamento dell'esame è sufficiente il materiale didattico redatto dal docente e caricato sulla piattaforma moodle.

Modalità di svolgimento

Il corso è diviso in quattro unità didattiche, di cui 12 h di laboratorio e 12 h di lezioni teoriche. Le nozioni teoriche sono illustrate agli studenti durante le lezioni frontali, tramite supporti audio-visivi e la lavagna. Le esercitazioni di laboratorio prevedono una spiegazione introduttiva ed una esperienza pratica da svolgere utilizzando la strumentazione disponibile e il software di programmazione matlab.

Modalità di frequenza

Le lezioni in laboratorio hanno frequenza obbligatoria

Bibliografia

Dispense del docente

Obiettivi formativi

Obiettivi formativi: fornire le conoscenze per la descrizione dei fenomeni di trasporto di materia e di calore. alla base delle tecnologie alimentari e delle biotecnologie.
Risultati di apprendimento attesi:
1) Conoscenza e capacità di comprensione: sviluppare la conoscenza dei principi alla base dei fenomeni di trasporto di materia e di calore e di cinetica chimica.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: saper schematizzare e risolvere problemi di ingegneria alimentare e biochimica relativi a bilanci di materia e di energia sia microscopici che macroscopici.
3) Autonomia di giudizio: saper raccogliere, selezionare e valutare in maniera autonoma le informazioni necessarie per l’analisi e la risoluzione di problemi relativi ai bilanci di materia e di energia in ambito alimentare e biotecnologico.
4) Abilità comunicative: saper comunicare informazioni, idee e soluzioni relative a problemi di trasporto di materia e di energia in ambito alimentare e biotecnologico a interlocutori specialisti e non specialisti.
5) Capacità di apprendimento: sviluppare quelle capacità di apprendimento che consentano di continuare a studiare in modo autonomo o parzialmente guidato i fenomeni di trasporto e la cinetica chimica.

Scheda Docente

Programma del corso

Introduzione allo studio dei fenomeni di trasporto. Trasporto molecolare di materia ed energia. Richiami di cinetica chimica. Bilanci locali di energia. Bilanci locali di materia. Coefficienti di scambio termico. Coefficienti di scambio di materia. Bilanci globali di materia. Bilanci globali di energia. Reattori ideali. Applicazione a problemi di interesse nell’ambito dell’ingegneria chimica, alimentare e biotecnologica mediante l’uso del software di simulazione multifisica COMSOL Multiphysics.

Modalità Esame

Gli studenti dovranno presentare e discutere un progetto relativo all'applicazione dei fenomeni di trasporto ad un problema reale. La verifica accerterà: le conoscenze di base relative ai fenomeni di trasporto studiati; la capacità di realizzare schemi e semplificazioni dei problemi proposti, ricavare le equazioni di bilancio di materia ed energia corrispondenti, implementarle e risolverle in software di simulazione multifisica; la capacità di la capacità di saper raccogliere, selezionare e valutare in maniera autonoma le informazioni necessarie per l’analisi e la risoluzione di problemi; le abilità comunicative; le capacità di apprendimento in maniera autonoma o parzialmente guidata.

Testi adottati

M. C. Annesini. Fenomeni di trasporto. Fondamenti e Applicazioni. Edizione Efeso, 2015.

Modalità di svolgimento

Il corso verrà svolto in modalità in presenza

Modalità di frequenza

La frequenza non è obbligatoria ma è fortemente consigliata.

Bibliografia

Ashish S. Chaurasia. Computational Fluid Dynamics and COMSOL Multiphysics. Apple Academic Press, 2022.

Obiettivi formativi

Il corso ha come obiettivo quello di fornire allo studente le conoscenze e le competenze necessarie per affrontare interazioni più complesse in situazioni quotidiane e accademiche. Nella prima parte del corso verranno approfonditi gli aspetti teorici relativi alle quattro abilità linguistiche (ascolto, lettura, produzione orale e scritta) per raggiungere il livello B1 del Quadro Comune Europeo di Riferimento per le lingue. Successivamente verranno analizzati casi di studio e situazioni di comunicazione più articolate, come la partecipazione a conversazioni su argomenti meno prevedibili.
Gli studenti saranno in grado di applicare le competenze linguistiche in maniera originale e critica, anche in contesti più complessi e interdisciplinari. Saranno in grado di comprendere testi più articolati, formulare giudizi su situazioni comunicative e gestire dialoghi in modo autonomo, dimostrando sicurezza e flessibilità.
Conoscenza e capacità di comprensione: comprendere le strutture linguistiche più complesse e le modalità di interazione in contesti diversi, inclusi lavoro e studio.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate: attraverso esercitazioni pratiche e simulazioni di conversazioni più articolate, lo studente svilupperà la capacità di gestire interazioni in vari contesti, con particolare attenzione alla coerenza e alla chiarezza della comunicazione.
Autonomia di giudizio: essere in grado di formulare giudizi informati sull’efficacia delle proprie interazioni e delle strategie comunicative utilizzate.
Abilità comunicative: saper esporre, sia in forma scritta che orale, argomenti più complessi e partecipare a discussioni su temi familiari e non.
Capacità di apprendere: essere in grado di approfondire autonomamente le conoscenze linguistiche attraverso fonti diverse, inclusi testi specialistici e materiali online.

Scheda Docente

Obiettivi formativi

Il laboratorio ha come obiettivo quello di fornire allo studente di secondo livello le conoscenze e le competenze necessarie per affrontare la caratterizzazione dei materiali di interesse per l'ingegneria meccanica, come metalli, leghe, compositi, polimeri e nuovi materiali. Nella prima parte del corso verranno trattate le principali tecniche spettroscopiche e di imaging utilizzate per lo studio dei materiali, insieme ai principi teorici alla base di tali tecniche. Successivamente, verranno analizzati i risultati sperimentali ottenuti con queste metodologie, discutendo il loro significato e la loro applicazione pratica. Parte del corso sarà dedicata a esercitazioni di laboratorio in cui gli studenti potranno applicare le tecniche di caratterizzazione studiate a casi di studio concreti.
Gli studenti saranno in grado di applicare le tecniche di caratterizzazione in modo originale, anche in contesti di ricerca e/o interdisciplinari, contribuendo alla risoluzione di problemi legati allo studio dei materiali. Saranno in grado di interpretare i dati sperimentali con spirito critico e di formulare giudizi informati.
Conoscenza e capacità di comprensione: comprendere le principali tecniche di caratterizzazione dei materiali, in particolare le tecniche spettroscopiche e di imaging, e conoscere i principi che le regolano.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate: attraverso esercitazioni pratiche, lo studente svilupperà la capacità di applicare le tecniche acquisite alla caratterizzazione di materiali diversi, interpretandone i risultati.
Autonomia di giudizio: essere in grado di valutare in maniera autonoma i risultati sperimentali ottenuti e di applicare le conoscenze acquisite per risolvere problemi complessi legati alla caratterizzazione dei materiali.
Abilità comunicative: saper esporre, sia in forma scritta che orale, i risultati delle analisi sperimentali e il loro significato, rendendoli comprensibili sia a specialisti che a non specialisti.
Capacità di apprendere: essere in grado di raccogliere informazioni da fonti scientifiche e testi specialistici per approfondire in modo autonomo le conoscenze sulle tecniche di caratterizzazione dei materiali.

Scheda Docente

Programma del corso

La spettroscopia per l’analisi dei materiali, principi e grandezze fondamentali. Le spettroscopie elementari non invasive e micro-invasive. Le spettroscopie molecolari. Le tecniche di imaging non-invasive per lo studio dei materiali. Tecniche multispettrali e iperspettrali.

Modalità Esame

Preparazione di una mini review su un argomento indicato dal docente o scelto dallo studente tra quelli riportati nel libro di testo. Nella mini review lo studente deve riportare una breve sintesi desunta dagli articoli scientifici trovati sull'argomento e la bibliografia consultata. Dovranno essere usati massimo 10 articoli scientifici.
La mini review sarà valutata come esame e verrà attribuita l'idoneità o meno se ritenuta sufficientemente esaustiva e dovrà essere inviata per posta elettronica al docente prima dell'esame (email: pelosi@unitus.it)

Testi adottati

Surender K Sharma, Dalip S verma, Latif U Khan, Shalendra Kumar, Sher B Khan, Manuale di caratterizzazione dei materiali, Springer International Publishing, 2018, ISBN: 978-3-319-92955-2

Modalità di svolgimento

Il corso si svolge in aula con lezioni frontali e con lavori individuali che gli studenti dovranno svolgere indipendentemente in biblioteche e on-line.
Le ore sono così suddivise:
- 12 ore di lezioni in aula
- 12 ore di esercitazioni pratiche

Modalità di frequenza

La frequenza al corso non è obbligatoria anche se è consigliato seguire le esercitazioni pratiche

Bibliografia

- Kelly Morrison, Metodi di caratterizzazione nello stato solido e nella scienza dei materiali, IOP Publishing, Bristol, UK, 2019, DOI: DOI 10.1088/2053-2563/ab2df5

- Euth Ortiz Ortega, Hamed Hosseinian, Ingrid Berenice Aguilar Meza, María José Rosales López, Andrea Rodríguez Vera, Samira Hosseini, Tecniche e applicazioni di caratterizzazione dei materiali, Springer Singapore, https://doi.org/10.1007/978-981-16-9569-8. Available as ebook.

- articoli scientifici su argomenti specifici del corso disponibili su piattaforma Moodle

Scheda Docente

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

Surender K Sharma, Dalip S verma, Latif U Khan, Shalendra Kumar, Sher B Khan, Manuale di caratterizzazione dei materiali, Springer International Publishing, 2018, ISBN: 978-3-319-92955-2

Modalità di svolgimento

Modalità di frequenza

La frequenza al corso non è obbligatoria anche se è consigliato seguire le esercitazioni pratiche

Bibliografia

Obiettivi formativi

Il corso ha come obiettivo quello di fornire allo studente le conoscenze e le competenze per affrontare l’analisi di problemi termo-fluidodinamici di interesse ingegneristico, mediante la tecnica CFD (Computational Fluid Dynamics). Nella prima parte del corso verranno affrontati gli aspetti teorici di base relativi alle equazioni di governo della termo-fluidodinamica, alla discretizzazione delle equazioni e alle tecniche numeriche per la loro soluzione. Successivamente verranno discussi gli aspetti numerici relativi alla stabilità, consistenza, convergenza e accuratezza, finalizzati all’analisi della soluzione. Infine verranno illustrate delle linee guida di ordine pratico per la corretta esecuzione di simulazioni CFD. Parte del corso sarà dedicata all’applicazione pratica della tecnica CFD a casi di studio base di flussi laminari e turbolenti, mediante l’utilizzo di software di calcolo dedicato.
Gli studenti saranno in grado di applicare la tecnica CFD in maniera originale, anche in contesti di ricerca e/o interdisciplinari e quindi per la soluzione di problemi nuovi o non familiari. Gli studenti saranno in grado di gestire la complessità di problemi termo-fluidodinamici computazionali anche con dati incompleti e saranno in grado di formularne giudizi. Saranno inoltre capaci di comunicare le informazioni relative ai problemi analizzati, alla loro conoscenza e alla loro soluzione a interlocutori specialisti e non specialisti.
Conoscenza e capacità di comprensione: comprendere i principi fondamentali della termofluidodinamica numerica. Conoscere le modalità di discretizzazione e soluzione delle equazioni di governo con tecniche numeriche. Acquisire le conoscenze di base per l'esecuzione di simulazioni numeriche di tipo CFD.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate: attraverso lo svolgimento di casi studio, lo studente sarà sollecitato a sviluppare una capacità applicativa sulle metodologie e tecniche acquisite.
Autonomia di giudizio: essere in grado di applicare le conoscenze acquisite per risolvere problemi semplici applicativi nell'ambito della termofluidodinamica numerica.
Abilità comunicative: saper esporre, sia in forma scritta che orale, semplici problemi e possibili soluzioni di termofluidodinamica mediante tecniche numeriche.
Capacità di apprendere: saper raccogliere informazioni dai libri di testo e da altro materiale per la soluzione autonoma di problemi relativi alla termofluidodinamica numerica

Scheda Docente

Programma del corso

Introduzione (che cos'è e come funziona la CFD);
Leggi di conservazione (equazioni di governo) della fluidodinamica e condizioni al contorno;
La modellazione della turbolenza;
Il metodo dei volumi finiti per problemi diffusivi;
Il metodo dei volumi finiti per problemi convettivi-diffusivi;
Schemi e algoritmi di accoppiamento pressione-velocità per flussi stazionari;
Soluzione delle equazioni discretizzate;
Il metodo dei volumi finiti per flussi non stazionari;
Implementazione delle condizioni al contorno;
Errori e incertezza in CFD
Attività di laboratorio

Modalità Esame

La modalità di valutazione dell’esame consiste nella discussione di un homework da realizzare sulla linea delle applicazioni numeriche affrontate in aula e in una prova orale. La prova orale consiste in una serie di domande che vertono sulle nozioni teoriche affrontate nelle lezioni.
La prova ha lo scopo di verificare la capacità di applicare correttamente le conoscenze teoriche e verificare la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio i temi proposti dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante la discussione e di riassumere i risultati applicativi delle teorie studiate.

Testi adottati

Testo di riferimento:
H. K. Versteeg and W. Malalasekera. An Introduction to Computational Fluid Dynamics – The finite volume method. Pearson

Dispense del docente

Altri testi:
J. Tu, G.-H. Yeoh, C. Liu, Computational Fluid Dynamics: A Practical Approach - Butterworth-Heinemann (2013)
J. D. Anderson Jr, Computational Fluid Dynamics, The Basics with Applications - McGraw-Hill (1995)

Modalità di svolgimento

Il modulo è diviso tra lezioni teoriche (30 ore) ed esercitazioni (18 ore). Le lezioni teoriche sono erogate prevalentemente mediante slide.
Le esercitazioni sono relative allo soluzione di problemi basati sulle nozioni teoriche trattate nelle lezioni.

Modalità di frequenza

La frequenza delle lezioni è facoltativa. Tuttavia è consigliato seguire le lezioni in aula o in modalità a distanza laddove prevista.

Bibliografia

J. Tu, G.-H. Yeoh, C. Liu, Computational Fluid Dynamics: A Practical Approach - Butterworth-Heinemann (2013)
J. D. Anderson Jr, Computational Fluid Dynamics, The Basics with Applications - McGraw-Hill (1995)
P. Moin, Fundamentals of Engineering Numerical Analysis, Cambridge Univ. Press, (2010)
J. H. Ferziger and M. Peric, Computational Methods for Fluid Dynamics, Springer Verlag, (2001)
W. Shyy et al, Computational Fluid Dynamics with Moving Boundaries, Dover Publications, (2007)

Obiettivi formativi

Il corso si propone l'obbiettivo di introdurre gli studenti ad una conoscenza generale della proprietà fondamentali dei materiali connettendole alla loro struttura a livello reticolare. Verranno caratterizzate le differenze strutturali tra metalli, isolanti e semiconduttori. Si avrà una focalizzazione sui materiali più necessari alla Fusione Nucleare (acciai e superconduttori). Inoltre, il corso di propone di fornire agli studenti la capacità autonoma di capire le necessità dei vari materiali nei processi energetici.
I risultati di apprendimento attesi sono: (i) la conoscenza dei contenuti teorici del corso (descrittore di Dublino n°1), (ii) la competenza nell’esporre le proprie capacità di argomentazione tecniche (descrittore di Dublino n°2), (iii) l’autonomia di giudizio (descrittore di Dublino n°3) nel proporre l’approccio più opportuno per argomentare quanto richiesto e (iv) la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio le risposte alle domande proposte dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante discussione e di dimostrare capacità logico-deduttive e di sintesi nell'esposizione (descrittore di Dublino n°4).

Scheda Docente

Programma del corso

Rivisitazione del concetto di energia nelle su varie forme con particolare attenzione alla sua interazione con la materia. Breve introduzione alla fisica inerente la struttura della materia ed alla sua composizione. Concetto di struttura reticolare e/o amorfa, con esempi inerenti le differenti tipologie. Differenziazione tra materiali isolanti, semiconduttori conduttori, con breve introduzione della struttura bande. Come la caratterizzazione delle differenti tipologie di materiali si traduce nelle proprietà del materiale stesso e quindi di come sia in grado di trasmettere onde acustiche (vibrazioni), calore e corrente. Studio delle differenti tipologie di interazione tra le varie forme di energia e i diversi materiali. Conversione diretta (fotovoltaico) ed indiretta (calore) dell’energia solare in energia elettrica. Descrizione di un impianto per la Fusione Nucleare basato sul concetto “Tokamak”, e concetti basilari sul suo funzionamento, concentrandosi su tre aspetti. L’ottenimento delle configurazioni magnetiche attraverso l’uso di bobine conduttrici. L’interazione dei prodotti del “burning” del plasma con i materiali di prima interazione. Come ottenere energia e combustile per l’auto-sostenimento mediante l’interazione dei prodotti della Fusione nucleare con la materia. Riguardo il primo punto verrà messa in evidenza la necessità dell’uso di materiali superconduttori per l’ottenimento stazionario delle configurazioni magnetiche; verrà quindi brevemente illustrato il principio fisico alla base della superconduttività e verranno introdotti i differenti tipi di superconduttore oggi disponibili. Riguardo il secondo aspetto ci si concentrerà soprattutto sul problema dell’ “exhaust” dell’energia interna al plasma, e di come e perché questo sia oggi uno dei principali problemi tecnologici per l’ottenimento di energia da Fusione Nucleare. Riguardo il terzo aspetto verranno brevemente introdotti i meccanismi fisici e tecnologici per cui dai neutroni prodotti dalla fusione si possa poi ottenere energia elettrica ed il Trizio necessario all’auto sostenimento del processo di Fusione.

Modalità Esame

La verifica degli obiettivi formativi dell’insegnamento prevede un tema scritto assegnato individualmente da svolgersi a casa e una prova orale.
La prova scritta consisterà nel riproporre in modo autonomo uno o più aspetti trattati durante le lezioni.
La prova orale consiste in una discussione della durata non superiore a circa 30 minuti riguardante le tematiche esposte durante le lezioni frontali.
La prova orale è inoltre finalizzata ad accertare: (i) il livello di conoscenza dei contenuti teorici del corso (descrittore di Dublino n°1), (ii) il livello di competenza nell’esporre le proprie capacità di argomentazione tecniche (descrittore di Dublino n°2), (iii) l’autonomia di giudizio (descrittore di Dublino n°3) nel proporre l’approccio più opportuno per argomentare quanto richiesto.
La prova orale ha anche l’obiettivo di verificare la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio le risposte alle domande proposte dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante discussione e di dimostrare capacità logico-deduttive e di sintesi nell'esposizione (descrittore di Dublino n°4).
La valutazione finale verrà effettuata dalla Commissione in trentesimi tenendo conto della valutazione della prova scritta e della prova orale.

Testi adottati

Appunti delle lezioni e slides di corsi similari
Charles Kittel, Introduzione alla Fisica dello Stato Solido, Casa editrice Ambrosiana, 2008
John Wesson, Tokamaks, 1997
Feyman, Lectures on Physics, Caltech on line library

Modalità di frequenza

La frequenza del corso è facoltativa

Bibliografia

Materiale didattico fornito dal docente.

Obiettivi formativi

Il corso mira a favorire la comprensione dei processi naturali e delle tecniche del monitoraggio ambientale tradizionale e da remoto. Esso si propone di fornire gli strumenti concettuali e metodologici necessari ad affrontare i problemi di progettazione ingegneristica in contesti in cui sia rilevante il monitoraggio delle principali variabili fisiche ambientali.
Il corso si pone come obiettivo formativo la conoscenza delle problematiche inerenti il monitoraggio dei processi idrologici.
Il contesto specifico disciplinare è costituito dallo studio degli strumenti e modelli utili a misurare variabili ambientali e nello specifico idrologiche.
Si possono identificare tre obiettivi primari:
1)Conoscere i fenomeni idrologici. Nello specifico si approfondiranno le nozioni riguardanti le proprietà delle precipitazioni e le dinamiche di formazione delle piene fluviali.
2)Conoscere gli strumenti di misura per le osservazioni idrologiche.
3) Apprendere ed applicare approcci innovativi basati sull’analisi delle immagini.

Riferendosi ai descrittori di Dublino i risultati di apprendimento appresi possono essere cosi declinati:

Conoscenza e capacità di comprensione.
Lo studente sarà stimolato alla conoscenza dei processi idrologici (precipitazioni e portate) con approcci diversificati sia teorici classici sia di comprensione e analisi diretta (monitoraggio in tempo reale dei fenomeni, video illustrativi, ricerche in rete).

Conoscenza e capacità di comprensione applicate.
I concetti con un risvolto più tecnico e applicativo (strumenti e approcci per la misura e la stima delle variabili idrologiche) saranno consolidati tramite esercizi pratici sia tradizionali (esercitazioni) che progettuali (piccoli esperimenti da sviluppare in maniera indipendente).

Autonomia di giudizio e abilità comunicative
Sarà stimolata tramite lo sviluppo di un report di approfondimento su uno specifico strumento di misura e su lo sviluppo di un progetto indipendente per la misura delle velocità di particelle tramite l’utilizzo della telecamera del cellulare.

Scheda Docente

Programma del corso

- Introduzione ai processi fondamentali in ambito idrometeorologico e ai principali agenti ambientali (precipitazioni, portate fluide, deflusso superficiale, infiltrazione, erosione, ...)
- Introduzione alle principali tecniche di monitoraggio ambientale
- Tecniche avanzate per il monitoraggio ambientale
- Tecniche di remote sensing
- Analisi delle immagini per il monitoraggio ambientale
- Particle Image Velocimetry (PIV) e Particle Tracking Velocimetry (PTV) per fluidi ambientali
- Esperienze di laboratorio su tecniche tradizionali e di remote sensing di monitoraggio

Modalità Esame

La prova di accertamento è orale e sarà volta ad accertare la conoscenza da parte dello studente sugli argomenti presentati a lezione.
Durante il corso, gli studenti saranno incoraggiati a sviluppare un progetto su un caso di studio di misura di una o più variabili ambientali attraverso una metodologia tra quelle presentate a lezione.
Il progetto potrà essere sviluppato durante il corso con feedback del docente.
Il progetto sarà discusso durante la prova orale. Inoltre, tre domande teoriche saranno mirate ad approfondire la conoscenza teorica dello studente.

Testi adottati

Il materiale sarà reso disponibile online dal docente.

Modalità di svolgimento

Il corso è diviso in cinque unità didattiche ed è articolato in 72 ore di lezioni frontali. Le nozioni teoriche sono illustrate agli studenti durante le lezioni frontali, tramite supporti audio-visivi e la lavagna.

Modalità di frequenza

La frequenza delle lezioni è facoltativa. Tuttavia è consigliato seguire le lezioni in aula.

Bibliografia

• Dispense del Prof. Verzicco/appunti del corso di Fluidodinamica
• Applied Hydrology (V.T. Chow, D. R. Maidment, L. W. Mays, McGraw-Hill)
• Hydrology in practice (E.M. Shaw, K.J Beven, N.A. Chappell, R. Lamb, CRC Press)
• Air dispersion modeling (A. De Visscher, John Wiley& Sons)
• Tracers in Hydrology (C. Leibundgut, P. Maloszewski, C. Kulls, Wiley-Blackwell)
• Visione Computazionale (A. Fusiello, Collana Informatica)
• Computer Vision: A modern approach (D.A. Forsyth, J.Ponce, PearsonEducation)
• Digital Image Processing using Matlab (R.C. Gonzalez, R.E. Woods, S.L. Eddins, PearsonEducation)
• Meccanica dei fluidi sperimentale (A. Cenedese, M. Moroni, Casa editrice Università La Sapienza)
• Brevis W., Nino Y., Jirka G.H., “Integrating cross-correlation and relaxation algorithms for particle tracking velocimetry”, Experiments in Fluids, 50:135—147, 2011.
• Stamhuis E.J., “Basics and principles of particle image velocimetry (PIV) for mapping biogenic and biologically relevant flows”, Aquatic Ecology, 40:463—479, 2006.
• Thielicke W., Stamhuis E.J., “PIVlab – Towards user-friendly, affordable and accurate digital particle image velocimetry in MATLAB”, Journal of Open Research Software, 2:e30, 2014.
• Westerweel J., Fundamentals of digital particle image velocimetry, Measurement Science and Technology, 8:1379—1392, 1997.

Obiettivi formativi

Il corso fornirà le nozioni di base necessarie alla comprensione della fisica (modulo II) e ingegneristica (modulo I) dei sistemi di energia da fusione nucleare, affrontando tematiche specifiche come la fisica dei plasmi, i campi magnetici, l'interazione della superficie del plasma con le pareti di protezione, i materiali del reattore, sistemi di controllo e la meccanica delle macchine sperimentali da fusione. Gli obiettivi principali sono (a) l'identificazione delle principali caratteristiche della fusione nucleare, (c) la conoscenza dello stato della ricerca internazionale (JET, EAST, ASDEX) e le prospettive dell'energia nucleare da fusione (prossime macchine sperimentali come DTT, ITER e DEMO ).
I risultati di apprendimento attesi sono: (i) la conoscenza dei contenuti teorici del corso (descrittore di Dublino n°1), (ii) la competenza nell’esporre le proprie capacità di argomentazione tecniche (descrittore di Dublino n°2), (iii) l’autonomia di giudizio (descrittore di Dublino n°3) nel proporre l’approccio più opportuno per argomentare quanto richiesto e (iv) la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio le risposte alle domande proposte dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante discussione e di dimostrare capacità logico-deduttive e di sintesi nell'esposizione (descrittore di Dublino n°4).

Obiettivi formativi

Scheda Docente

Programma del corso

1. INTRODUZIONE E CONFIGURAZIONI EQUILIBRIO. Introduzione alla fusione nucleare. Flusso magnetico e campo: flusso normalizzato e coordinate del raggio. Equilibrio di una configurazione toroidale assialsimmetrica; derivazione dell'equazione di Grad-Shafranov; forma del plasma in un tokamak.
2. INTRODUZIONE ALLA FISICA DEL PLASMA. Classificazione dei plasmi, lunghezza di Debye, collisioni tra particelle cariche, rallentamento collisionale, resistività del plasma. Schema del reattore a fusione, bilancio di potenza, criterio di Lawson, temperatura di accensione ideale.
3. DIAGNOSTICA AL PLASMA, MODELLI DI CIRCUITO E RISCALDAMENTO. Descrizione generale delle principali diagnostiche del plasma. Diagnostica magnetica. Modelli di circuiti (per plasma, bobine di campo poloidale e strutture conduttive); trasformatori; induzione di corrente al plasma; bilanciamento del flusso magnetico; evoluzione temporale degli scenari tokamak; scale temporali tokamak. Introduzione alla corrente del plasma, posizione, sistemi di controllo della forma: posizione radiale del plasma e controllo della corrente, stabilizzazione verticale del plasma allungato. Correnti parassite e forze magnetiche. Panoramica del riscaldamento al plasma e del current drive.
4. TOKAMAK LOAD ASSEMBLY: DALLA PROGETTAZIONE CONCETTUALE ALLA REALIZZAZIONE. Introduzione. Bobina di campo toroidale. Sistema di bobine a campo poloidale. Le problematiche del sistema da vuoto per macchina tokamak. Divertore e prima parete. Raffreddamento. Remote Handling. Sistema di alimentazione.
5. NEUTRONICA. Fisica dei neutroni di base e concetto di allevamento, introduzione al trasporto dei neutroni, neutronica e calcoli di attivazione. Introduzione a sorgenti di neutroni e danni materiali.
6. DISRUZIONI, VDE, SCENARIO DEL PLASMA, DIAGNOSTICA MAGNETICA. Modelli di circuiti per plasma, bobine di campo poloidale e strutture conduttive, trasformatori, induzione di corrente al plasma, bilanciamento del flusso magnetico. Evoluzione temporale di uno scenario tokamak, scale temporali Tokamak, interruzioni e VDE, correnti parassite e halo, VDE DTT. Codice MAXFEA: equilibrio e disruzioni.
7. PROBLEMI DELLO SMALTIMENTO DELLA POTENZA: FISICA E TECNOLOGIA. Relazioni fisiche fondamentali nel SOL, convalida della nostra comprensione nei dispositivi attuali. Strumenti numerici, passaggio a dispositivi più grandi. Progettazione di componenti di che affacciano al plasma raffreddati attivamente (PFCs), progettazione termoidraulica di componenti di protezione al plasma divertore. Indagine preliminare sulle schiume W come strategia di protezione per PFC avanzati.
8. PANORAMICA SUI SISTEMI DI ALIMENTAZIONE OGGI PER TOKAMAK IN VISTA DIMOSTRATIVA. Il problema delle risorse energetiche: centrale elettrica a fusione nucleare, alimentatori e dispositivi a semiconduttore, diodi e tiristori, raddrizzatori AC-DC, sistema elettrico EU-DEMO Fusion Power, Balance-Of-Plant (HCPB / WCLL); Principali sottosistemi EU-DEMO (insegnamenti tratti da ITER); EU DEMO Power Demand (SSEN – PPEN)
9. OTTIMIZZAZIONE E PROBLEMI INVERSI NELLA RICERCA SULLA FUSIONE MAGNETICA. Problemi di ottimizzazione: modellazione, ottimizzazione, programmazione lineare, programmazione lineare in Matlab, programmazione quadratica, metodi di discesa, esercizi. Progettazione di esperimenti di espansione ad alto flusso nel tokamak JET tramite ottimizzazione della corrente delle bobine del divertore.
10. SUPERCONDUTTORI: TEORIA E APPLICAZIONE DELLA FUSIONE. Il fenomeno della superconduttività: principi, fenomenologia e materiali. Le principali applicazioni dei superconduttori. La tecnologia dei magneti superconduttori per la fusione nucleare: ITER e DTT.
11. L'ERA DELL'ATOMO: UN SECOLO AVANTI IL MODELLO DI BOHR (seminario).
12. SCHEMI DI RISCALDAMENTO AGGIUNTIVI PER I TOKAMAK. Presentazione dei sistemi di riscaldamento addizionali, NBI, ICRH, ECRH, Compito per i sistemi HCD.
13. ANALISI FEM MECCANICA ED ELETTROMAGNETICA DEI COMPONENTI TOKAMAKS. Analisi meccanica di sistemi magnetici superconduttori: bobine Central Solenoid (CS), Poloidal Field (PF) e Toroidal Field (TF) (strategie FEM: problematiche e applicazioni (DEMO, DTT), simulazioni di stato stazionario e transitorio. Metalli liquidi come PFC. Analisi elettromagnetica di sistemi magnetici e componenti metallici (VV, bobine in-vessell, ecc.), Simulazioni di stato stazionario e transitori Moduli ANSYS Workbench, Geometria (FE Modeler / SpaceClaim), Struttura statica, Contatti, simmetria ciclica, sottomodellazione. Magnetostatico. ANSYS Maxwell, Geometria, Analisi Magnetostatica, Analisi Transitoria, Esercizi e progetto finale.
14. MODELLO DINAMICO DI EQUILIBRIO DI IMPIANTO TOKAMAK SU SIMULINK.

Modalità Esame

Gli esami riguarderanno gli argomenti del programma del corso. L'esame completo consiste in una prova scritta e una prova orale. La prova scritta consiste in dieci esercizi riguardanti i vari argomenti affrontati durante il corso. Il tempo a disposizione per la prova scritta è di circa 2 ore. Durante le prove scritte è ammesso l'uso di qualsiasi materiale didattico (libri, dispense). È consentito anche l'uso di un calcolatore, ma solo per la soluzione degli esercizi. Per accedere alla prova orale, i candidati devono raggiungere un punteggio maggiore o uguale a 18/30. Infine, durante il corso verranno anche assegnati homework comuni da discutere durante la prova orale.
La prova scritta è inoltre finalizzata ad accertare: (i) il livello di conoscenza dei contenuti teorici del corso (descrittore di Dublino n°1), (ii) il livello di competenza nell’esporre le proprie capacità di argomentazione tecnica (descrittore di Dublino n°2), (iii) l’autonomia di giudizio (descrittore di Dublino n°3) nel proporre l’approccio più opportuno per argomentare quanto richiesto.
La prova orale è inoltre finalizzata ad accertare: (i) il livello di conoscenza dei contenuti teorici del corso (descrittore di Dublino n°1), (ii) il livello di competenza nell’esporre le proprie capacità di argomentazione tecniche (descrittore di Dublino n°2), (iii) l’autonomia di giudizio (descrittore di Dublino n°3) nel proporre l’approccio più opportuno per argomentare quanto richiesto.
La prova orale ha anche l’obiettivo di verificare la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio le risposte alle domande proposte dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante discussione e di dimostrare capacità logico-deduttive e di sintesi nell'esposizione (descrittore di Dublino n°4).

Testi adottati

Appunti delle lezioni
Wesson, Tokamaks, Oxford University Press
Pucella, Segre, Fisica dei plasmi, Zanichelli
Ariola, Pironti, Magnetic Control and Tokamak Plasmas, Springer

Modalità di frequenza

La frequenza delle lezioni è facoltativa. Tuttavia è consigliato seguire le lezioni in aula o in modalità a distanza laddove prevista.

Bibliografia

Appunti delle lezioni
Wesson, Tokamaks, Oxford University Press
Pucella, Segre, Fisica dei plasmi, Zanichelli
Ariola, Pironti, Magnetic Control and Tokamak Plasmas, Springer

Obiettivi formativi

Scheda Docente

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

Appunti delle lezioni
Wesson, Tokamaks, Oxford University Press
Pucella, Segre, Fisica dei plasmi, Zanichelli
Ariola, Pironti, Magnetic Control and Tokamak Plasmas, Springer

Modalità di frequenza

La frequenza delle lezioni è facoltativa. Tuttavia è consigliato seguire le lezioni in aula o in modalità a distanza laddove prevista.

Bibliografia

Lecture Notes and presentations
Wesson, Tokamaks, Oxford University Press
Pucella, Segre, Fisica dei plasmi, Zanichelli
Ariola, Pironti, Magnetic Control and Tokamak Plasmas, Springer

Obiettivi formativi

Obiettivi
L’obiettivo fondamentale del corso di Metodi di Misura Non Distruttivi è quello di fornire allo studente nozioni sia teoriche che pratiche sui controlli non distruttivi maggiormente utilizzati in ambito industriale.
Risultati attesi
Tendono in considerazione i descrittori di Dublino, i risultati attesi sono i seguenti:
1. Conoscenza e capacità di comprensione: Lo studente acquisirà conoscenze teoriche sulle diverse tipologie di controllo non distruttivo, nonché la capacità di comprendere report scientifici dei test e manuali tecnici della strumentazione utilizzata nei diversi controlli.
2. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: Lo studente sarà in grado di gestire sia le componenti hardware che software degli strumenti di misura utilizzati. Lo studente sarà sensibilizzato sull’importanza dei controlli non distruttivi in ambito industriale e avrà piena conoscenza della norma UNI EN ISO 9712 inerente ai rischi legati all’applicazione pratica delle procedure.
3. Abilità di giudizio: Lo studente sarà in grado di valutare le tipologie più adatte ad un determinato impiego e sarà in grado di produrre report scientifici sugli esiti di controlli non distruttivi.
4. Abilità comunicative: Lo studente acquisirà le capacità tali da poter argomentare in sede d'esame le diverse tecniche con linguaggio appropriato sia da un punto di vista tecnico che normativo.
5. Capacità di apprendere: Lo studente acquisirà le competenze tali da poter approfondire autonomamente lo studio avanzato di test non distruttivi innovativi, oltre quelli base visti a lezione.

Scheda Docente

Programma del corso

Argomento 1. Introduzione ai controlli non distruttivi (4 ore)
Introduzione al corso. Definizione di misure non distruttive. Cenni storici delle misure non distruttive. Differenze tra misure distruttive e non distruttive. Classificazione delle misure non distruttive.
Argomento 2. La classificazione delle discontinuità (3 ore)
Tipologie di discontinuità. Nomenclatura delle discontinuità. Crepe. Discontinuità dovute a saldatura. Discontinuità per deformazione plastica. Corrosione. Fratture da stress. Effetti di fragilizzazione. Discontinuità geometriche.
Argomento 3. Controlli visivi (3 ore)
Teoria e principi. Strumentazione. Tecniche. I controlli visivi remoti. Applicazioni in base alle discontinuità. Vantaggi e svantaggi. Stesura report. Normativa di riferimento.
Argomento 4. Controlli con liquidi penetranti (5 ore)
Teoria e principi. Strumentazione. Materiali penetranti. Procedure e tecniche. Vantaggi e svantaggi. Normativa di riferimento.
Argomento 5. Controlli con particelle magnetiche (5 ore)
Teoria e principi. Strumentazione. Tecniche. Applicazioni. Vantaggi e svantaggi. Stesura report. Normativa di riferimento.
Argomento 6. Controlli radiografici (8 ore)
Teoria e principi. Strumentazione. Tecniche. Applicazioni. Radiografia digitale. Vantaggi e svantaggi. Normativa di riferimento Approfondimento: cenni radiografia in ambito biomedico.
Argomento 7. Controlli con ultrasuoni (6 ore)
Teoria e principi. Strumentazione. Tecniche. Applicazioni. Vantaggi e svantaggi. Normativa di riferimento Approfondimento: gli ultrasuoni per i controlli spessimetrici di serbatoi GPL.
Argomento 8. Controlli con correnti parassite (4 ore)
Teoria e principi. Corrente alternata. Strumentazione. Tecniche. Applicazioni. Vantaggi e svantaggi. Normativa di riferimento. Cenni su altri test elettromagnetici.
Argomento 9. Controlli termografici (2 ore)
Teoria e principi. Strumentazione. Tecniche. Applicazioni. Vantaggi e svantaggi. Normativa di riferimento.
Argomento 10. Controlli con emissione acustica (4 ore)
Teoria e principi. Strumentazione. Tecniche. Applicazioni. Vantaggi e svantaggi. Normativa di riferimento. Approfondimento: l’emissione acustica per controlli di integrità strutturale di serbatoi GPL.

Modalità Esame

La prova di accertamento è una prova scritta e conterrà una due domande volte ad accertare la conoscenza teorica da parte delle studente delle principali tematiche trattate durante il corso da un punto di vista della metodologia, della sensoristica e della capacità di analizzare il contesto indicando la metodologia di misura più appropriata, in linea con gli obiettivi formativi. Inoltre, è previsto un esame orale facoltativo sulla attività di laboratorio spessimetrico.

Lo studente verrà valutato sufficiente a partire da una voto finale uguale o superiore a 18/30. Una valutazione è sufficiente quando:
1. Lo studente dimostra una preparazione sufficiente sulle conoscenze teoriche delle varie metodologie non distruttive;
2. Lo studente dimostra capacità nella lettura di manuali tecnici;
3. Lo studente dimostra competenza nella gestione di dispositivi hardware e software per l'esecuzione della prova;
4. Lo studente dimostra capacità di giudicare quale metodo è più adeguato in base all'applicazione;
5. Tutte le suddette capacità e competenze sono dimostrate utilizzando un linguaggio tecnico appropriato.

Testi adottati

Le slide del docente sono sufficienti per il superamento dell'esame.
I testi consigliati sono i seguenti:
AIM – “Le prove non distruttive” – Associazione Italiana di Metallurgia
Charles J. Hellier, “Handbook of Nondestructive Evaluation, Third Edition”, McGraw-Hill 2013

Modalità di svolgimento

Lezioni in presenza e attività di laboratorio

Modalità di frequenza

Fortemente suggerita la frequenza, ma non obbligatoria.

Bibliografia

Charles J. Hellier, “Handbook of Nondestructive Evaluation, Third Edition”, McGraw-Hill 2013

Obiettivi formativi

Il modulo mira a favorire la comprensione dei fondamenti di funzionamento dei sistemi di propulsione. Esso si propone di:
- Fornire gli strumenti analitici e concettuali necessari a comprendere i processi termofluidodinamici che avvengono nei sistemi di propulsione tradizionali ed innovativi.
- Fornire metodi e strumenti per la scelta e la progettazione dei sistemi di propulsione

Risultati di apprendimento attesi:
In conformità agli obiettivi contenuti nella scheda SUA-CdS, i risultati di apprendimento attesi sono:
- Conoscenza delle basi fisiche e degli strumenti matematici utili per la comprensione del funzionamento dei motori a combusione interna, delle FC e dei powertrain (descrittori di Dublino 1 e 5); e
- Capacità di utilizzare metodologie per la progettazione di elementi dei powertrains (descrittori di Dublino 2 e 3).

Scheda Docente

Programma del corso

Motori a combustione interna: Sistemi di alimentazione aria, sistemi di alimentazione combustibile, emissioni inquinanti, raffraddamento motore, modellazione, controllo motore
Celle a combustibile: principi di funzionamento, PEM, SOFC, MCMF
Propulsori ibridi: configurazioni serie, parallelo, serie/parallelo, strategie di gestione
Propulsori elettrici per la trazione stradale.

Modalità Esame

L'esame consiste in una prova orale ed in un homework. L'homework è obbligatorio per il sostenimento della prova orale.

L'homework è induviduale e consiste in un lavoro di ricerca personale e di approfondimento su uno dei temi trattati durante il corso. Saranno valutate la metodologia, i risultati numerici, l'analisi di letteratura, e la presentazione. Il voto minimo per l'accesso all'orale è di 15/30

La prova orale è volta a valutare il livello di conoscenza ed approfondimento (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito) degli argomenti trattati durante il corso. La valutazione finale è data dalla media delle valutazioni della prova scritta e della prova orale.

Testi adottati

G. Ferrari, motori a combustione interna Ed. Esculapio
J. B. Heywood, Internal combustion engines fundamentals, Ed. McGraw-Hill

Modalità di svolgimento

Lezioni ed esercitazioni frontali

Modalità di frequenza

Frequenza non obbligatoria

Bibliografia

G. Ferrari, motori a combustione interna Ed. Esculapio
J. B. Heywood, Internal combustion engines fundamentals, Ed. McGraw-Hill

Obiettivi formativi

SINTESI DEGLI OBIETTIVI
Il corso ha l’obiettivo di far conseguire allo studente i seguenti risultati formativi:
- conoscere le principali caratteristiche e parametri delle più comuni tecnologie di additive manufacturing
- conoscere le caratteristiche dei principali materiali utilizzati in ambito additive manufacturing
- essere in grado di utilizzare strumenti di modellazione e simulazione di componenti da realizzare mediante additive manufacturing
- essere in grado di scegliere e utilizzare tecnologie di additive manufacturing per la progettazione, prototipazione e produzione di parti in materiale plastico e metallico
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1. Conoscenza e capacità di comprensione: conoscere i concetti relativi alle tecnologie di produzione additiva; conoscere i concetti relativi ai materiali per produzione additiva; conoscere gli strumenti più innovativi a supporto della progettazione di componenti da realizzare in produzione additiva
2. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: saper utilizzare sistemi software di design for additive manufacturing; saper utilizzare tecniche di produzione additiva per la prototipazione e realizzazione di componenti
3. Autonomia di giudizio: saper scegliere i più adeguati strumenti, materiali e tecnologie per la realizzazione di prototipi e componenti in additive manufacturing
4. Abilità comunicative: padronanza degli argomenti relativi agli strumenti e tecnologie di produzione additiva; utilizzo del lessico e della terminologia appropriati per presentare, in forma scritta o verbale un progetto realizzato tramite uso di tecniche di produzione additiva
5. Abilità ad apprendere: autonomia nell’utilizzo degli strumenti e tecnologie di supporto alla produzione additiva

Obiettivi formativi

SINTESI DEGLI OBIETTIVI
Il corso ha l’obiettivo di far conseguire allo studente i seguenti risultati formativi:
- conoscere le principali caratteristiche dell'additive Manufacturing e del Design for Additive Manufacturing
- conoscere gli utilizzi e i principali strumenti simulativi riguardo all'ottimizzazione topologica.
- conoscere gli utilizzi e i principali strumenti simulativi riguardo al Generative Design.
- conoscere gli utilizzi e i e le principali tecniche di Reverse Engineering.
- essere in grado di utilizzare strumenti di modellazione e simulazione di componenti da realizzare mediante additive manufacturing
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1. Conoscenza e capacità di comprensione: conoscere i concetti relativi alle tecnologie di produzione additiva; conoscere i concetti relativi ai materiali per produzione additiva; conoscere gli strumenti più innovativi a supporto della progettazione di componenti da realizzare in produzione additiva
2. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: saper utilizzare sistemi software di design for additive manufacturing; saper utilizzare tecniche di Generative Design, ottimizzazione topologica e Reverse Engineering.
3. Autonomia di giudizio: saper scegliere in maniera adeguata le tecniche di DFAM in relazione al caso studio considerato
4. Abilità comunicative: padronanza degli argomenti relativi agli strumenti e tecnologie di produzione additiva; utilizzo del lessico e della terminologia appropriati per presentare, in forma scritta o verbale un progetto realizzato tramite uso di tecniche di produzione additiva
5. Abilità ad apprendere: autonomia nell’utilizzo degli strumenti simulativi di supporto alla produzione additiva
- essere in grado di scegliere e utilizzare tecnologie di additive manufacturing per la progettazione, prototipazione e produzione di parti in materiale plastico e metallico
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1. Conoscenza e capacità di comprensione: conoscere i concetti relativi alle tecnologie di produzione additiva; conoscere i concetti relativi ai materiali per produzione additiva; conoscere gli strumenti più innovativi a supporto della progettazione di componenti da realizzare in produzione additiva
2. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: saper utilizzare sistemi software di design for additive manufacturing; saper utilizzare tecniche di produzione additiva per la prototipazione e realizzazione di componenti
3. Autonomia di giudizio: saper scegliere i più adeguati strumenti, materiali e tecnologie per la realizzazione di prototipi e componenti in additive manufacturing
4. Abilità comunicative: padronanza degli argomenti relativi agli strumenti e tecnologie di produzione additiva; utilizzo del lessico e della terminologia appropriati per presentare, in forma scritta o verbale un progetto realizzato tramite uso di tecniche di produzione additiva
5. Abilità ad apprendere: autonomia nell’utilizzo degli strumenti e tecnologie di supporto alla produzione additiva

Scheda Docente

Programma del corso

Introduzione al Design for Additive Manufacturing e alle principali tecniche utilizzate. Nozioni sull'ottimizzazione topologica e analisi critica di strumenti simulativi per effettuarla. Introduzione al generative design e relativi strumenti simulativi. Panoramica delle principali tecniche di Reverse Engineering .

Modalità Esame

La prova di accertamento sarà orale e verterà su una serie di domande volte ad accertare la conoscenza teorica da parte dello studente sugli argomenti presentati a lezione e l’abilità di comunicarli.

Inoltre, si valuterà l’autonomia di giudizio e la capacità di mettere in pratica gli strumenti simulativi studiati per la valutazione di un caso studio.

Testi adottati

Materiale didattico distribuito dal docente

Modalità di svolgimento

Il corso è articolato in 24 ore di lezioni frontali. Le nozioni teoriche sono illustrate agli studenti durante le lezioni frontali, tramite supporti audio-visivi e la lavagna.

Modalità di frequenza

Le lezioni sono facoltative

Bibliografia

La stampa 3D. Come la tecnologia rivoluziona il fai da te, M. E. Bonafede. Editore 40K, 2014, ISBN 8898001649, 9788898001644

Prototipazione Rapida - la tecnologia per la competizione globale, A. Gatto, L. Iuliano, Tecniche Nuove, Milano, 1998

Additive Manufacturing Technologies, Gibson, I., Rosen, D., Stucker, B., Khorasani, M. 2021, November 30, 2020 ISBN 978-3-030-56126-0

Obiettivi formativi

Scheda Docente

Programma del corso

L’evoluzione della manifattura additiva; caratteristiche della stampa additiva; le tecnologie di stampa (FDM, LOM, SLA, DLP, PolyJet, Binder Jetting, SLS, Multijet Fusion, DMLS, SLM, EBM); materiali per l’additive (materiali plastici, materiali metallici, altri materiali); principali nozioni di polimerizzazione: termoplastici e termoindurenti; metallurgia delle polveri (produzione, sinterizzazione e post-sinterizzazione); principali difetti e operazioni di post lavorazione.

Modalità Esame

La prova di accertamento sarà orale e verterà su una serie di domande volte ad accertare la conoscenza teorica da parte dello studente sugli argomenti presentati a lezione e l’abilità di comunicarli.

Inoltre, due domande saranno mirate alla soluzione di un problema pratico attraverso le quali, si valuterà l’autonomia di giudizio e la capacità di mettere in pratica gli strumenti e le tecnologie per la produzione additiva.

Testi adottati

Materiale didattico distribuito dal docente

Modalità di svolgimento

Il corso è articolato in 24 ore di lezioni frontali. Le nozioni teoriche sono illustrate agli studenti durante le lezioni frontali, tramite supporti audio-visivi e la lavagna.

Modalità di frequenza

Le lezioni sono facoltative

Bibliografia

Obiettivi formativi

Scheda Docente

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

Modalità di svolgimento

Modalità di frequenza

La frequenza delle lezioni è facoltativa. Tuttavia è consigliato seguire le lezioni in aula o in modalità a distanza laddove prevista.

Bibliografia

Obiettivi formativi

SINTESI DEGLI OBIETTIVI
Il corso ha l’obiettivo di far conseguire allo studente i seguenti risultati formativi:
- fornire i metodi per l'utilizzo integrato di strumenti di modellazione geometrica e di simulazione a supporto dei processi di progettazione e produzione.
- illustrare metodi e tecniche per la realizzazione del prototipo virtuale ed il suo impiego nelle fasi di progettazione e validazione, e lungo tutto il ciclo di vita del prodotto.
- illustrare le tecniche e le tecnologie standard e innovative per l'interazione con il prototipo virtuale.
- affrontare le problematiche legate alla verticalizzazione dei sistemi di modellazione in specifici contesti applicativi e all’utilizzo delle più moderne metodologie di progettazione industriale.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1. Conoscenza e capacità di comprensione: conoscere i concetti relativi alla modellazione tridimensionale di solidi e superfici; comprendere il ruolo del prototipo virtuale nel processo di sviluppo prodotto; conoscere gli strumenti più innovativi a supporto della gestione del ciclo di vita del prodotto
2. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: saper utilizzare sistemi software di modellazione e prototipazione virtuale; saper utilizzare tecniche di design for X; saper utilizzare tecniche per la progettazione del ciclo di vita del prodotto
3. Autonomia di giudizio: saper scegliere i più adeguati strumenti di prototipazione virtuale a supporto delle fasi di sviluppo prodotto
4. Abilità comunicative: padronanza degli argomenti relativi alla prototipazione virtuale; utilizzo del lessico e della terminologia appropriati per presentare, in forma grafica, scritta o verbale un progetto realizzato tramite uso di tecniche di prototipazione virtuale
5. Abilità ad apprendere: autonomia nell’utilizzo degli strumenti di prototipazione virtuale

Scheda Docente

Programma del corso

- La progettazione: metodi e strumenti
- Metodi formali di progettazione di prodotti industriali
- Approccio sistematico alla progettazione
- Sistemi e tecniche di rappresentazione del prodotto
- Tecniche di rappresentazione e modellazione di superfici e solidi
- Sistemi di modellazione geometrica
- Tipi di modelli virtuali e tecniche di simulazione
- Progettazione agli elementi finiti
- Strumenti di simulazione agli elementi finiti
- Strumenti e metodi per la progettazione ad obiettivo (Design for X)
- Life Cycle Thinking and Design
- Life Cycle Assessment

Modalità Esame

La valutazione verterà su due prove:
- una prova pratica di carattere applicativo in cui gli studenti saranno chiamati a sviluppare un progetto utilizzando i metodi e gli strumenti di modellazione, progettazione e simulazione illustrati durante il corso per valutare le conoscenze acquisite, la capacità di metterle in pratica e l’autonomia di giudizio.
- una prova orale che verterà dapprima sulla discussione dei risultati ottenuti con la prova pratica e poi valuterà la preparazione teorica dello studente in merito agli argomenti affrontati durante il corso e l’abilità di comunicare quanto appreso.

Testi adottati

Materiale didattico distribuito dal docente

Modalità di svolgimento

Lezioni frontali: 32 ore
Esercitazioni: 16 ore

Modalità di frequenza

La frequenza è facoltativa

Bibliografia

- Pahl G., Beitz W., Feldhusen J. Grote G.H., 2007, "Engineering Design: A systematic Approach", Springer, 3rd Edition.
- Bordegoni M., Rizzi C., 2011, "Innovation in Product Design: From CAD to Virtual Prototyping", Springer, 1st Edition.
- Goldman R., 2009, "An integrated Introduction to Computer Graphics and Geometric Modeling", CRC Press.
- Belingardi G., 1999, "Il Metodo degli Elementi Finiti nella Progettazione Meccanica”, Levrotto&Bella.
- Chen X., Liu Y, 2014, “Finite Element Modeling and Simulation with ANSYS Workbench”, CRC Press.
- Kurz M., 2007, “Environmentally Conscious Mechanical Design", Wyley.
- Ashby M., 2010, "Materials Selection in Mechanical Design", Butterworth-Heinemann

Obiettivi formativi

OBIETTIVI FORMATIVI:
Il corso fornisce agli studenti i concetti fondamentali e la conoscenza applicativa delle tecnologie dell’idrogeno, coprendo tutti gli anelli della catena del valore: produzione, accumulo ed utilizzo finale. Sia le tecnologie convenzionali che quelle innovative vengono approfondite per dare agli studenti le capacità necessarie per lavorare nel settore dell’idrogeno.
Nello specifico al termine del corso ci si aspetta che lo studente abbia le seguenti conoscenze:
- conoscenza delle metodologie di produzione dell’idrogeno
- conoscenza delle metodologie di accumulo dell’idrogeno
- conoscenza degli usi finali dell’idrogeno
Altresì al termine del corso ci si aspetta che lo studente abbia le seguenti abilità:
- capacità di delineare schemi e processi di impianti di produzione dell’idrogeno per via termochimica
- capacità di scegliere i sistemi di produzione dell’idrogeno da fonte rinnovabile in base al tipo di applicazione
- capacità di scegliere i sistemi di accumulo dell’idrogeno in base al tipo di produzione e di utilizzo
- capacità di analizzare scenari di utilizzo finale dell’idrogeno

RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI:
Conoscenza e capacità di comprensione:
Comprendere i principi fondamentali associati all’analisi tecnico-economica dei sistemi ad idrogeno.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate:
Attraverso lo svolgimento di casi studio, lo studente sarà sollecitato a sviluppare una capacità applicativa sulle metodologie e tecniche acquisite.
Autonomia di giudizio:
Essere in grado di applicare le conoscenze acquisite per risolvere problemi semplici nell'ambito dell’analisi tecnico-economica dei sistemi ad idrogeno.
Abilità comunicative:
Saper esporre, sia in forma scritta che orale, il problema e le possibili soluzioni di semplici situazioni riguardanti l’analisi tecnico-economica dei sistemi ad idrogeno.
Capacità di apprendere:
Saper raccogliere informazioni dai libri di testo e da altro materiale per la soluzione autonoma di problemi relativi alla verifica dei sistemi ad idrogeno.

Scheda Docente

Programma del corso

Programma:
HT.1 Produzione di idrogeno:
HT1.1 Produzione termochimica di idrogeno: produzione industriale di idrogeno da idrocarburi e biomassa, reforming su piccola scala per la fornitura di idrogeno in loco, trattamento del combustibile per l'utilizzo in celle a combustibile e altri dispositivi
HT1.2 Elettrolisi dell'acqua: sistemi di elettrolisi per bilanciare la rete, stato e prospettive dell'elettrolisi alcalina, funzionamento dinamico degli elettrolizzatori - progettazione di sistemi e strategie operative, elettrolisi PEM, tecnologia delle celle a combustibile a ossido solido reversibile per idrogeno / syngas e produzione di energia
HT1.3 Altri metodi di produzione
HT.2 Stoccaggio dell'idrogeno: fisica dell'idrogeno
HT2.1 Stoccaggio di idrogeno compresso e liquido: termodinamica dello stoccaggio di gas pressurizzato, stoccaggio geologico dell'idrogeno, serbatoi di stoccaggio per idrogeno compresso e liquido, stoccaggio di idrogeno nei veicoli, stoccaggio di idrogeno crio-compresso, liquefazione dell'idrogeno
HT2.2 Stoccaggio di idrogeno con idruri metallici: stoccaggio di idrogeno mediante formazione di idruri metallici reversibili, implementazione dello stoccaggio di idrogeno con idruri metallici
HT2.3 Altre tecniche di stoccaggio dell'idrogeno: trasporto e stoccaggio dell'idrogeno attraverso sistemi Liquid Organic Hydrogen Carrier (LOHC)
HT.3 Usi finali dell'idrogeno:
HT3.1 Stazionario: sistema ibrido a idrogeno, progetti di integrazione dell'energia eolica e dell'idrogeno, Hydrogen Islands – utilizzo di energia rinnovabile per l'alimentazione autonoma, turbine a gas e idrogeno
HT3.2 Mobilità: trasporto / propulsione / dimostrazione / autobus: la progettazione del gruppo propulsore a celle a combustibile per applicazioni di trasporto urbano, layout della stazione di rifornimento
HT3.3 Uso industriale dell'idrogeno

Modalità Esame

Prova orale

Testi adottati

D. Stolten, B. Emondts, Hydrogen Science and Engineering: Materials, Processes, Systems and Technology, Editore: Wiley, Anno edizione: 2016, ISBN: 9783527674268 https://doi.org/10.1002/9783527674268

Modalità di frequenza

Non obbligatoria

Bibliografia

D. Stolten, B. Emondts, Hydrogen Science and Engineering: Materials, Processes, Systems and Technology, Editore: Wiley, Anno edizione: 2016, ISBN: 9783527674268 https://doi.org/10.1002/9783527674268

Scheda Docente

Programma del corso

Modalità Esame

Homework individuale teso a valutare la capacità di applicare le conoscenze acquisite.

Prova orale, con discussione dell'homework, per valutare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi del corso.

Testi adottati

Hydrogen Science and Engineering : Materials, Processes, Systems and Technology
Editor(s):Prof. Dr. Detlef Stolten, Dr. Bernd Emonts
First published:16 February 2016
Print ISBN:9783527332380 |Online ISBN:9783527674268 |DOI:10.1002/9783527674268
© 2016 Wiley‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA

Modalità di frequenza

Frequenza facoltativa

Obiettivi formativi

Lo studente dovrà acquisire le capacità di base per poter sviluppare la meccanizzazione delle operazioni proprie dei principali cantieri agricoli, forestali e di manutenzione del verde.
In particolare dovrà essere in grado di scegliere macchine idonee per un lavoro di qualità (conoscendo materiali, modalità operative) e nel rispetto dei vincoli alla meccanizzazione (di carattere economico, ambientale, di sicurezza, ecc.).

RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
• Conoscenza e capacità di comprensione
Lo studente dovrà acquisire conoscenze e capacità di comprensione relative ai principi che sono alla base della progettazione e del funzionamento delle macchine e degli impianti e saper introdurre le stesse nei cantieri agricoli, forestali e di manutenzione del verde, nel rispetto di vincoli di varia natura.

• Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente dovrà acquisire le capacità di applicare le conoscenze teoriche degli argomenti trattati nel corso con senso critico per l'individuazione di singole macchine, di un parco macchine o di impianti per i cantieri agricoli, forestali e di manutenzione del verde.

• Autonomia di giudizio
Lo studente dovrà essere in grado di selezionare sul mercato macchine e impianti specifici idonei per le varie tipologie di cantieri agricoli, forestali e di manutenzione del verde, in modo obiettivo, senza lasciarsi influenzare dalle case costruttrici e operando anche nel rispetto degli aspetti sociali, scientifici o etici relativi ad ogni decisione di meccanizzazione.

• Abilità comunicative
Lo studente dovrà essere in grado di comunicare a terzi (datori di lavoro, clienti quali aziende agricole, imprese forestali, ecc.), in modo efficace, le informazioni relative alle macchine ed agli impianti, ed ai loro requisiti tecnico-economici, motivandone le scelte.

• Capacità di apprendimento
L'articolazione del corso sarà sviluppata in modo da trasmettere agli studenti dapprima i concetti di base "trasversali", relativi cioè a qualsiasi tipologia di macchina. Successivamente saranno trattate singole tipologie di macchine (le più diffuse nei cantieri agricoli, forestali e di manutenzione del verde). Gli argomenti saranno trattati in modo da stimolare la volontà di apprendimento, nella logica di sviluppare la conoscenza in modo graduale, dai materiali e principi meccanici, agli aspetti costruttivi e di sicurezza, alla gestione delle macchine. La stessa logica viene richiesta nella realizzazione di una tesina o presentazione che sarà presa in considerazione nella valutazione dell’apprendimento.

Scheda Docente

Programma del corso

Presentazione del corso. Obiettivi della meccanizzazione per i biosistemi. Definizione di macchina e di impianto. (4 h)
Livelli di meccanizzazione ed evoluzione della meccanizzazione per i biosistemi. (2 h)
Concetti di base di meccanica e fisica applicata alle macchine (aderenza, stabilità longitudinale
e trasversale). (6 h)
Generalità e caratteristiche funzionali delle principali categorie di macchine per i biosistemi: trattori agricoli e forestali; macchine per la lavorazione del terreno; macchine movimento terra; macchine per la messa a coltura e per la messa a dimora delle piante; macchine per la cura e la difesa; macchine per la raccolta; macchine per il taglio e la segagione; macchine per la sramatura e la scortecciatura; macchine per la sminuzzatura e lo spacco; macchine per il trasporto ed il carico; verricelli; teleferiche. (12 h)
Concetto di capacità di lavoro e di rendimento di una macchina. (4 h)
Concetti di sicurezza sul lavoro: la direttiva e il regolamento macchine. (6 h)
Concetti di igiene del lavoro: valutazione dei rischi e prevenzione delle malattie professionali provocate dall'impiego delle macchine. (10 h)
Concetti di ergonomia: rapporto uomo-macchina e uomo-ambiente di lavoro. (8 h)

Modalità Esame

La prova orale sarà mirata a valutare le conoscenze di base delle tecnologie fisiche utilizzate nelle principali tipologie di macchine e impianti per i biosistemi. In particolare il candidato dovrà dimostrare di avere acquisito una buona conoscenza sugli aspetti tecnici ed organizzativi necessari per una corretta scelta e gestione delle macchine.
Il candidato, nell'ambito della flipped classroom, dovrà illustrare una macchina specifica, precedentemente assegnata, mediante una presentazione in Power Point in aula. In particolare dovrà relazionare su: - descrizione della macchina (parti costituenti, materiali utilizzati, principio di funzionamento); - aspetti di sicurezza nell'uso della macchina; - costi di gestione. Altre due domande spazieranno su tutto il programma del corso. La presentazione e le due domande saranno valutate con un punteggio da 0 a 10. Il voto finale sarà dato dalla somma delle tre singole votazioni.
Per l’attribuzione del voto si terrà conto del livello di conoscenza dei contenuti dimostrato e della capacità di applicare i concetti appresi; saranno prese in considerazione anche la capacità di sintesi e la proprietà di linguaggio.

Testi adottati

Dispense delle lezioni.
P. Biondi, Meccanica agraria - Le macchine agricole, UTET, 1999 Torino.
P. Amirante, Lezioni di meccanica agraria
G. Hippoliti, Appunti di meccanizzazione forestale, Società Editrice Fiorentina, 1997 Firenze.

Modalità di svolgimento

Lezioni frontali (38 ore)

Flipped classroom (6 ore)
Gli studenti saranno divisi in gruppi di lavoro a ciascuno dei quali sarà assegnata una tipologia di macchina da presentare in aula.

Esercitazioni (4 ore)
Le esercitazioni, in aula o presso aziende agricole o cantine, riguarderanno l'analisi del parco macchine o di impianti completi.

Le lezioni e le esercitazioni saranno sviluppate in modo da fornire agli studenti gli strumenti di base per approfondire, con competenza e in modo autonomo, le conoscenze specifiche di particolari macchine o impianti. A questo scopo viene richiesto agli studenti l'approfondimento di una specifica macchina o impianto mediante lo sviluppo di una presentazione. Durante le lezioni sarà stimolato un approccio partecipativo da parte dei discenti.

Modalità di frequenza

La frequenza delle lezioni è facoltativa. Tuttavia è consigliato seguire le lezioni in aula o in modalità a distanza laddove prevista.

Bibliografia

https://www.researchgate.net/publication/296189205_Lezioni_di_Meccanica_Agraria
https://www.researchgate.net/publication/296192148_Lezioni_di_Meccanica_Agraria_vol_2
https://www.researchgate.net/publication/296191980_Lezioni_di_Meccanica_Agraria_vol_3

Obiettivi formativi

Conoscenza e comprensione:
Lo studente conoscerà dal punto di vista tecnico gli impianti energetici dove vengono utilizzate biomasse e rifiuti organici.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
Lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite per scegliere la tipologia più adatta di processo di conversione energetica in funzione della tipologia di biomassa e del vettore energetico da produrre.
Autonomia di giudizio:
Lo studente sarà in grado di giudicare le diverse opzioni disponibili data la natura della materia prima disponibile (tipo di biomassa, tipo di rifiuto organico) e le opportunità tecnologiche per valorizzarla come bioenergia.
Abilità comunicative:
Lo studente sarà in grado di comunicare efficacemente in merito a opzioni, processi e impianti bioenergetici.
Capacità di apprendimento
Allo studente verrà insegnato che sono in corso significativi progressi nel processo bioenergetico e che dovrebbe tenersi aggiornato sugli ultimi risultati tecnologici che devono affrontare il mercato della bioenergia.

Scheda Docente

Programma del corso

1. Biomasse e bioenergia
2. Caratteristiche chimico-fisiche della biomassa
3. Pretrattamenti della biomassa
4. Conversione termochimica di biomasse in vettori energetici
4.1. Processo e tecnologia della combustione
4.2. Processo e tecnologia della pirolisi
4.3. Processo e tecnologia della gassificazione
4.4. Processi idrotermici (HTC, HTL, HTG)
5. Conversione chimica e biochimica della biomassa in vettori energetici
5.1. Digestione anaerobica
5.2. Fermentazione

Modalità Esame

L'esame consiste nella realizzazione di un project work ed in una prova orale. In particolare, il project work consiste in un'attività sperimentale svolta in laboratorio inerente la conversione energetica di biomasse. Il progetto sarà presentato durante la prova orale e sarà discusso insieme ai temi trattati durante il corso.

Testi adottati

Dispense didattiche disponibili in formato elettronico fornite dal docente

Modalità di svolgimento

La metodologia didattica proposta integra una componente di esposizione di contenuti teorici sulle caratteristiche della biomassa nella prospettiva del suo utilizzo in applicazioni energetiche e sviluppa i concetti sull'applicazione della biomassa ai processi di conversione dell'energia in vettori energetici quali calore, elettricità e combustibili. L'approccio seguito integra aspetti di controllo operativo e performance di processo. I concetti vengono successivamente applicati svolgendo un project work in laboratorio. Tale approccio consente allo studente di comprendere e integrare i concetti e le metodologie sviluppate e di acquisire le competenze preconizzate negli obiettivi del corso nell'ambito dei processi e delle tecnologie per la conversione delle biomasse in vettori energetici.

Modalità di frequenza

Facoltativa

Bibliografia

Tabatabaei, M., & Ghanavati, H. (Eds.). (2018). Biogas: fundamentals, process, and operation (Vol. 6). Springer.
Basu, P. (2018). Biomass gasification, pyrolysis and torrefaction: practical design and theory. Academic press.
Rosendahl, L. (Ed.). (2013). Biomass combustion science, technology and engineering. Elsevier.
Brown, R. C. (Ed.). (2019). Thermochemical processing of biomass: conversion into fuels, chemicals and power. John Wiley & Sons.
Nzihou, A. (Ed.). (2020). Handbook on characterization of biomass, biowaste and related by-products. Switzerland: Springer.

Obiettivi formativi

Scheda Docente

Programma del corso

Modalità Esame

La preparazione dello studente viene valutata tramite la discussione di relazioni tecniche delle attività pratiche svolte durante il corso. L’idoneità è raggiunta con una votazione di 18/30.

Testi adottati

Per il superamento dell'esame è sufficiente il materiale didattico redatto dal docente e caricato sulla piattaforma moodle.

Modalità di frequenza

Le lezioni in laboratorio hanno frequenza obbligatoria

Bibliografia

Dispense del docente

Scheda Docente

Programma del corso

Modalità Esame

La preparazione dello studente viene valutata tramite la discussione di relazioni tecniche delle attività pratiche svolte durante il corso. L’idoneità è raggiunta con una votazione di 18/30.

Testi adottati

Per il superamento dell'esame è sufficiente il materiale didattico redatto dal docente e caricato sulla piattaforma moodle.

Modalità di svolgimento

Modalità di frequenza

Le lezioni in laboratorio hanno frequenza obbligatoria

Bibliografia

Dispense del docente

Obiettivi formativi

L’obiettivo fondamentale del corso di Techniques for Material Characterisation Laboratory è quello di fornire allo studente di secondo livello una conoscenza approfondita delle tecniche di laboratorio utili per la caratterizzazione dei materiali di interesse dell'ingegneria meccanica, quali metalli e leghe, compositi, polimeri, nuovi materiali.
I risultati di apprendimento attesi sono:
- conoscere le tecniche spettroscopiche utili per la caratterizzazione dei materiali
- conoscere le più recenti tecniche di imaging per lo studio dei materiali
- comprendere il significato dei risultati sperimentali ottenuti con le suddette tecniche

Scheda Docente

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

Surender K Sharma, Dalip S verma, Latif U Khan, Shalendra Kumar, Sher B Khan, Manuale di caratterizzazione dei materiali, Springer International Publishing, 2018, ISBN: 978-3-319-92955-2

Modalità di svolgimento

Modalità di frequenza

La frequenza al corso non è obbligatoria anche se è consigliato seguire le esercitazioni pratiche

Bibliografia

Obiettivi formativi

Scheda Docente

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

M. C. Annesini. Fenomeni di trasporto. Fondamenti e Applicazioni. Edizione Efeso, 2015.

Modalità di svolgimento

Il corso verrà svolto in modalità in presenza

Modalità di frequenza

La frequenza non è obbligatoria ma è fortemente consigliata.

Bibliografia

Ashish S. Chaurasia. Computational Fluid Dynamics and COMSOL Multiphysics. Apple Academic Press, 2022.

Scheda Docente

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

M. C. Annesini. Fenomeni di trasporto. Fondamenti e Applicazioni. Edizione Efeso, 2015.

Modalità di svolgimento

Il corso verrà svolto in modalità in presenza

Modalità di frequenza

La frequenza non è obbligatoria ma è fortemente consigliata.

Bibliografia

Ashish S. Chaurasia. Computational Fluid Dynamics and COMSOL Multiphysics. Apple Academic Press, 2022.

Obiettivi formativi

Scheda Docente

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

G. Ferrari, motori a combustione interna Ed. Esculapio
J. B. Heywood, Internal combustion engines fundamentals, Ed. McGraw-Hill

Modalità di svolgimento

Lezioni ed esercitazioni frontali

Modalità di frequenza

Frequenza non obbligatoria

Bibliografia

G. Ferrari, motori a combustione interna Ed. Esculapio
J. B. Heywood, Internal combustion engines fundamentals, Ed. McGraw-Hill

Obiettivi formativi

Il corso si propone di fornire una comprensione approfondita delle macchine volumetriche, analizzando i cinematismi, gli espansori volumetrici, i compressori volumetrici e le pompe volumetriche. I partecipanti acquisiranno conoscenze dettagliate sui motori a combustione interna, inclusa la loro classificazione, i campi di impiego, i parametri caratteristici, le prestazioni e le tecniche di regolazione della potenza, oltre ai sistemi di alimentazione e ai processi di combustione.
Verranno approfonditi i complementi delle turbine a gas, concentrandosi sui compressori, le turbine, i materiali utilizzati, le tecniche di refrigerazione, i combustori, le emissioni inquinanti e l'influenza delle condizioni esterne sul funzionamento delle turbine. Saranno trattati anche la regolazione della potenza, l'avviamento, i transitori operativi e il funzionamento fuori progetto, oltre al concetto di minimo tecnico.
Il corso esplorerà i complementi degli impianti combinati, analizzando le diverse configurazioni di impianto, le caldaie a recupero a più livelli di pressione, le tecniche di post-combustione e la regolazione della potenza, nonché il controllo delle emissioni inquinanti. Saranno esaminati i cicli a gas avanzati, tra cui la combustione esterna, l'iniezione di vapore d'acqua, i cicli ad aria umida e a recupero chimico, e gli impianti IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle), con particolare attenzione al loro funzionamento, prestazioni, componenti e tecnologie.
I partecipanti acquisiranno conoscenze sulle microturbine a gas, comprese le loro applicazioni e prestazioni, e sulle celle a combustibile e le tecnologie a idrogeno. Verranno trattati il funzionamento elettrochimico delle celle a combustibile, il bilancio energetico, le prestazioni, i componenti (elettrodi, elettrolita) e le tecnologie costruttive, con un focus sulle varie tipologie di celle a combustibile (PEM, PAFC, AFC, MCFC, SOFC) e sui sistemi energetici basati su queste tecnologie. Il corso offrirà inoltre una panoramica sulle energie rinnovabili e fornirà cenni sui sistemi di accumulo dell'energia, concludendo con un'introduzione al Life Cycle Assessment e agli effetti climalteranti.
Risultati di apprendimento attesi:
Al termine del corso ci si aspetta che lo studente abbia le seguenti conoscenze:
• conoscenza del funzionamento dettagliato di scambiatori di calore, turbine a gas con raffreddamento delle pale e microturbine a gas, impianti combinati a più livelli di pressione, celle a combustibile, sistemi di fuel processing per la produzione di syngas ad elevato contenuto di idrogeno;
• conoscenza della configurazione, dei principi di funzionamento e dei criteri di scelta delle principali tipologie di macchine volumetriche motrici e operatrici.
Al termine del corso ci si aspetta che lo studente abbia le seguenti abilità:
• capacità di progettare impianti motori termici e macchine volumetriche di media e alta complessità;
• capacità di verificare macchine volumetriche, turbine a gas, impianti combinati a più livelli di pressione impianti motori termici, motori idraulici e frigoriferi in diverse condizioni operative;
• capacità di scegliere una macchina volumetrica in funzione del campo di applicazione;
• capacità di effettuare il dimensionamento di pompe e compressori volumetrici e di motori a combustione interna;
• capacità di effettuare il dimensionamento di sistemi di fuel processing per la produzione di syngas ad elevato contenuto di idrogeno e di cella a combustibile di diverse tipologie;
• capacità di operare (regolazione della potenza, controllo dei parametri operativi, monitoraggio delle prestazioni) in modo corretto macchine volumetriche, turbine a gas con raffreddamento delle pale e microturbine a gas, impianti combinati a più livelli di pressione, celle a combustibile.
Al termine del corso ci si aspetta che lo studente abbia le capacità comunicative per descrivere, in forma scritta e orale, il dimensionamento, le scelte progettuali, le verifiche, l’operatività e il monitoraggio negli ambiti di scambiatori di calore, turbine a gas con raffreddamento delle pale e microturbine a gas, impianti combinati a più livelli di pressione, celle a combustibile, sistemi di fuel processing per la produzione di syngas ad elevato contenuto di idrogeno.

Scheda Docente

Programma del corso

Macchine volumetriche: Cinematismi, Espansori volumetrici. Compressori volumetrici. Pompe volumetriche.
Motori a combustione interna: classificazione, campi di impiego, parametri caratteristici, prestazioni, regolazione della potenza, alimentazione e processi di combustione.
Complementi di turbine a gas: compressore, turbina, materiali, tecniche di refrigerazione, combustore, emissioni inquinanti, influenza delle condizioni esterne sul funzionamento, regolazione della potenza e avviamento,transitori e funzionamento fuori progetto, minimo tecnico.
Complementi di impianti combinati: configurazioni di impianto, caldaia a recupero a più livelli di pressione, post-combustione, regolazione della potenza, controllo emissioni inquinanti.
Cicli a gas avanzati (combustione esterna, iniezione di vapore d’acqua, ad aria umida, a recupero chimico). Impianti IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle).
Microturbine a gas.
Celle a combustibile e tecnologie a idrogeno: funzionamento elettrochimico, bilancio energetico e prestazioni, componenti (elettrodi, elettrolita), tecnologie costruttive, tipologie di celle a combustibile (PEM, PAFC, AFC, MCFC, SOFC), sistemi energetici basati su celle a combustibile.
Panoramica energie rinnovabili
Cenni sui sistemi di accumulo dell'energia
Life Cycle Assessment ed effetti climalteranti

Modalità Esame

L'esame consisterà in una prova orale.
Durante il semestre è prevista l'assegnazione di homework con valutazione, che verranno discussi durante la prova orale.
La prova orale consisterà in almeno 3 domande attraverso le quali il docente potrà valutare il livello di apprendimento dei temi trattati nel corso e la capacità dello studente di risolvere problemi di carattere pratico/progettuale.

Testi adottati

Per la parte di Motori a combustione interna:
1. Ferrari, G., Motori a Combustione Interna, Ed. il capitello
2. J.B Heywood:'' Internal combustion engine fundamentals '',Mc Graw Hill, NY
Per la parte di macchine volumetriche:
1. Caputo C., Le machine volumetriche, Casa Editrice Ambrosiana.
Per la parte di turbine a gas:
1. G. Lozza: Turbine a Gas e Cicli Combinati, Pitagora Ed.
Per la parte di celle a combustibile:
DOE, Fuel Cell Handbook, 7th edition (https://www.netl.doe.gov/File%20Library/research/coal/energy%20systems/fuel%20cells/FCHandbook7.pdf)
Per diverse parti del corso:
Vincenzo Dossena et al., Macchine a Fluido, CittàStudi

Modalità di svolgimento

Il corso è articolato in 60 ore lezioni frontali, esercitazioni e/o lezioni pratiche (15 ore), seminari (6 ore). Le nozioni teoriche sono illustrate agli studenti durante le lezioni frontali, tramite supporti audio-visivi e la lavagna. Le esercitazioni e le lezioni pratiche prevedono una spiegazione introduttiva ed una esperienza pratica o numerica da svolgere.

Modalità di frequenza

La frequenza del corso è facoltativa

Bibliografia

Obiettivi formativi

Scheda Docente

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

Modalità di svolgimento

Modalità di frequenza

La frequenza delle lezioni è facoltativa. Tuttavia è consigliato seguire le lezioni in aula o in modalità a distanza laddove prevista.

Bibliografia

Obiettivi formativi

Il corso costituisce il proseguimento degli insegnamenti del settore scientifico disciplinare “Progettazione Meccanica e Costruzione di Macchine” impartiti nel corso di studi della laurea di primo livello in Ingegneria Industriale. L’insegnamento è volto a completare la preparazione dello studente negli argomenti tipici del settore e consente al medesimo l’acquisizione delle competenze sotto descritte.
- Conoscenza E Capacità Di Comprensione: Conoscenze avanzate sul calcolo, progetto e verifica degli elementi di macchine e delle strutture meccaniche ove gli stati di tensione e di deformazione sono biassiali o triassiali, sollecitati sia in campo elastico sia oltre lo snervamento nonché soggetti a campi termici, mediante l’utilizzazione vuoi di metodi teorico-analitici vuoi di metodi numerici.
- Capacità Di Applicare Conoscenza E Comprensione: capacità di progettare e/o di verificare elementi strutturali e gruppi meccanici di interesse industriale, garantendo la loro idoneità al servizio anche in riferimento alle normative di settore.
- Autonomia Di Giudizio: Essere in grado di interpretare risultati del dimensionamento e predisporre l’ottimizzazione strutturale dello stesso.
- Abilità Comunicative: Essere in grado di descrivere temi scientifici inerenti la progettazione meccanica ed il disegno tecnico nella forma scritta e orale.
- Capacità Di Apprendimento: Conoscenze avanzate sul calcolo, progetto e verifica degli elementi di macchine e delle strutture meccaniche ove gli stati di tensione e di deformazione sono biassiali o triassiali, sollecitati sia in campo elastico sia oltre lo snervamento nonché soggetti a campi termici, mediante l’utilizzazione vuoi di metodi teorico-analitici vuoi di metodi numerici.

Scheda Docente

Programma del corso

Comportamento meccanico dei materiali in presenza di deformazioni plastiche. Metodi approssimati di calcolo delle deformazioni plastiche.Scorrimento viscoso.
Meccanica della frattura lineare elastica. Fattore di intensità degli sforzi. Condizione di collasso. Estensione alle piccole plasticizzazioni. Meccanica della frattura e fatica. Legge di Paris.
Analisi delle tensioni nei rotori. Dischi sollecitati in campo lineare elastico. Cilindri rotanti sollecitati in campo lineare elastico. Dischi sollecitati oltre lo snervamento . Solidi cilindrici soggetti a pressione ed a gradiente di temperatura lungo lo spessore. Solidi cilindrici a parete sottile sollecitati in campo elastico. Solidi cilindrici in parete spessa sollecitati in campo elastico. Solidi cilindrici in parete spessa soggetti a pressione interna e sollecitati oltre lo snervamento
Analisi delle tensioni nelle piastre e nei gusci in parete sottile. Piastre rettangolari. Piastre circolari. Strutture a guscio. Generalità e teoria della membrana per un guscio di rivoluzione. Correlazioni tra caratteristiche della sollecitazione e caratteristiche della tensione in una struttura a guscio e tra caratteristiche della deformazione e curvatura e torsione della superficie. Gusci di rivoluzione caricati assialsimmetricamente: teoria della membrana. Vari casi di gusci di rivoluzione diversamente caricati. Teoria generale del guscio cilindrico. Problemi di interazione fondo - mantello nei pressure vessel.

Modalità Esame

La valutazione verterà su una prova scritta di carattere applicativo che si articola sulla risoluzione di esercizi, e su una prova orale che invece valuterà la preparazione teorica dello studente.
Durante il corso saranno effettuate esercitazioni sia di tipo applicativo che di approfondimento ed integrative del programma.
Durante il corso il docente assegnerà delle esercitazioni facoltative che lo studente potrà esibire in sede di esame orale e che varranno una valutazione accessoria (+3/-3 punti) sul voto dello scritto.

Testi adottati

- Materiale didattico a cura del docente.
- D. Broek - "The Practical Use Of Fracture Mechanics", Kluwer Academic Publishers, 1988
- V. Vullo, F. Vivio, "Rotors: Stress Analysis and Design", Springer Verlag, 2012;
- V. Vullo, " Circular Cylinders and Pressure Vessels. Stress Analysis and Design", Springer Verlag, 2014;
- S.P. Timoshenko, S. Woinowsky - Krieger, "Theory of Plates and Shells", McGraw- Hill Book Co., Singapore, 1959 (T);

Modalità di svolgimento

Lezioni frontali in aula, presentazioni con illustrazioni grafiche. Lavori individuali. Esercitazioni 9 ore in aula . A distanza: moodle, google docs.

Modalità di frequenza

La frequenza delle lezioni è facoltativa. Tuttavia è consigliato seguire le lezioni in aula o in modalità a distanza laddove prevista.

Bibliografia

- Materiale didattico a cura del docente.
- V. Vullo, F. Vivio, "Rotors: Stress Analysis and Design", Springer Verlag, 2012;
- V. Vullo, " Circular Cylinders and Pressure Vessels. Stress Analysis and Design", Springer Verlag, 2014;
- S.P. Timoshenko, S. Woinowsky - Krieger, "Theory of Plates and Shells", McGraw- Hill Book Co., Singapore, 1959 (T);

Obiettivi formativi

Il corso ha l’obiettivo di presentare i sistemi di lavorazione, con particolare riferimento a quelli ad asportazione di materiale. Inoltre verranno illustrati i metodi di programmazione di macchine utensili a controllo numerico e le lavorazioni non convenzionali.
Risultati di apprendimento attesi: lo studente dovrà acquisire accurate conoscenze relative alle principali tecnologie ed ai sistemi di lavorazione speciali adottati nel settore industriale. In particolare dovrà sviluppare la capacità di analizzare i sistemi produttivi, con particolare riferimento a quelli ad asportazione di truciolo, in un’ottica di pianificazione e ottimizzazione. La complessità dei sistemi di produzione verrà descritta ed analizzata al fine di valutare le prestazioni di tali sistemi attraverso gli indicatori significativi (coefficienti di utilizzazione delle risorse del sistema, produttività, tempi di attraversamento, ecc.).
1) Conoscenza e capacità di comprensione: conoscenza delle lavorazioni per asportazione di materiale e dei cicli di produzione di un componente meccanico.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: apprendimento delle tecniche elementari di ottimizzazione del ciclo di fabbricazione per asportazione di materiale, per individuare e progettare le fasi di produzione e i relativi parametri di processo.
3) Autonomia di giudizio.: conoscenza delle principali problematiche legate alla produzione di un componente meccanico.
4) Abilità comunicative: dimensionamento di massima di lavorazioni ad asportazione di truciolo con la relativa stesura del programma in linguaggio macchina.
5) Capacità di apprendere.: stesura dei cicli di fabbricazione di componenti meccanici con la relativa valutazione economica.

Scheda Docente

Programma del corso

Richiami e approfondimenti di meccanica del taglio: meccanica del taglio, geometria dell'utensile, dimensionamento dell'utensile, usura dell'utensile e legge di Taylor.
Lavorazioni per asportazione di truciolo: richiami e approfondimenti di tornitura; studio delle lavorazioni di fresatura e delle lavorazioni di moto rettilineo.
Ottimizzazione delle lavorazioni per asportazione di truciolo: lavorazioni monopasso, lavorazioni multipasso, lavorazioni multistadio.
Macchine a controllo numerico: introduzione, evoluzione del controllo numerico, componenti di base di una macchina utensile CNC, centri di lavoro. Programmazione delle macchine utensili a controllo numerico: introduzione, controllo numerico punto a punto, controllo numerico parassiale, controllo numerico continuo, denominazione degli assi, programmazione automatica delle macchine utensili.
Lavorazioni non convenzionali: Water-Jet Machining, Ultrasonic Machining. Electrical-Discharge Machining, Laser Beam Machining, laser Assisted Machining, Electron Beam, Machining, Plasma-Arc Cutting.

Modalità Esame

Un esame scritto ed uno orale obbligatori (durata h. 3+ 1)
Un esame scritto, con 6 domande di teoria e 3 esercizi le cui singole risposte danno luogo all'ammissione all'esame orale. Chi consegue una valutazione positiva, almeno di 15 su 30, è ammesso all'esame orale (obbligatorio per il superamento dell'esame complessivo).
All'esame orale si parte con la discussione sullo scritto, con un successivo accertamento della preparazione anche sulle altre parti del programma. Normalmente l'esame orale avviene dopo una due o tre giorni dal superamento dell'esame scritto.
L'esame verifica che lo studente abbia acquisito dimestichezza con i cicli di fabbricazione e con i relativi criteri d'ottimizzazione e, a tal fine, vengono poste anche domande su ipotetici cicli di fabbricazione di componenti meccanici reali, non necessariamente trattati a lezione nello specifico; l'interpretazione da parte dello studente dimostra il grado di dimestichezza acquisita con le principali tecnologie e sistemi di lavorazione speciali adottati in modo diffuso nel settore industriale. In particolare lo studente dovrà sviluppare la capacità di analizzare i sistemi produttivi nell’ottica della loro pianificazione e ottimizzazione e in ultimo, deve fornire una valutazione delle prestazioni di tali sistemi attraverso degli indicatori significativi.

Testi adottati

Sergi Vincenzo, Produzione assistita da calcolatore, editore: Cues
Gabrielli F., Ippolito R., Micari F., Analisi e tecnologia delle lavorazioni meccaniche, editore McGraw-Hill Companies.
F. Giusti, M. Santochi, Tecnologia Meccanica e studi di Fabbricazione, Ed. Ambrosiana Milano.
Serope Kalpakjian, Manufacturing Engineering and Technology, Addison-Wesley Publishing Company
Appunti dalle lezioni.

Modalità di svolgimento

Il corso è diviso in 60 ore di lezioni frontali e 12 ore di esercitazione in aula. Le nozioni teoriche sono illustrate agli studenti durante le lezioni frontali, tramite supporti audio-visivi e la lavagna. Durante le esercitazioni lo studente applicherà le nozioni teoriche a casi studio inerenti alle tematiche affrontate durante in corso.

Modalità di frequenza

Le lezioni sono facoltative

Bibliografia

Obiettivi formativi

Scheda Docente

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

Modalità di frequenza

La frequenza del corso è facoltativa

Bibliografia

Materiale didattico fornito dal docente.

GRUPPI INSEGNAMENTI A SCELTA	ANNO/SEMESTRE	CFU	SSD	LINGUA
GRUPPO ALTRE ATTIVITà	-	9	-	-
119568 - INTERNSHIP AND SEMINARS - OTHER ACTIVITIES	Primo Anno / Primo Semestre	9
119572 - ITALIAN LANGUAGE - BEGINNER/PRE-INTERMEDIATE ANDREINA VETRALLINI	Primo Anno / Primo Semestre	3
120015 - INTERNSHIP AND SEMINARS - OTHER ACTIVITIES	Primo Anno / Primo Semestre	3
120014 - INTERNSHIP AND SEMINARS - OTHER ACTIVITIES	Primo Anno / Primo Semestre	6
119569 - BIOMECHANICS LABORATORY JURI TABORRI	Primo Anno / Secondo Semestre	3
119571 - LABORATORY OF MULTIPHYSICS MODELING MARCELLO FIDALEO	Primo Anno / Secondo Semestre	3
119949 - ITALIAN LANGUAGE - PRE-INTERMEDIATE/INTERMEDIATE ANDREINA VETRALLINI	Primo Anno / Secondo Semestre	3
120369 - TECHNIQUES FOR MATERIALS CHARACTERISATION CLAUDIA PELOSI	Primo Anno / Secondo Semestre	3
GRUPPO B	-	12	-	-
119556 - NUMERICAL THERMO-FLUID DYNAMICS MAURO SCUNGIO	Primo Anno / Primo Semestre	6	ING-IND/10
GRUPPO C	-	6	-	-
119558 - NEW MATERIALS FOR ENERGY FLAVIO CRISANTI	Primo Anno / Secondo Semestre	6	FIS/07
GROUP A	-	9	-	-
119553 - ENVIRONMENTAL MONITORING FOR ENGINEERING DESIGN FLAVIA TAURO	Secondo Anno / Primo Semestre	9	AGR/08
119566 - NUCLEAR FUSION	-	9	-	-
119566_1 - NUCLEAR FUSION - MODULE 1 GIUSEPPE CALABRO'	Secondo Anno / Secondo Semestre	5	ING-IND/31
119566_2 - NUCLEAR FUSION - MODULE 2 GIUSEPPE CALABRO'	Secondo Anno / Secondo Semestre	4	ING-IND/31
GROUP B	-	12	-	-
119561 - NON DESTRUCTIVE TESTING AND EVALUATION JURI TABORRI	Secondo Anno / Primo Semestre	6	ING-IND/12
119560 - INTERNAL COMBUSTION ENGINES FUNDAMENTALS ANDREA LUIGI FACCI	Secondo Anno / Secondo Semestre	6	ING-IND/08
119574 - ADDITIVE MANUFACTURING	-	6	-	-
119574_1 - ADDITIVE MANUFACTURING - MODULE 1 EMANUELE MINGIONE	Secondo Anno / Secondo Semestre	3	ING-IND/15
119574_2 - ADDITIVE MANUFACTURING - MODULE 2 EMANUELE MINGIONE	Secondo Anno / Secondo Semestre	3	ING-IND/16
119556 - NUMERICAL THERMO-FLUID DYNAMICS MAURO SCUNGIO	Secondo Anno / Secondo Semestre	6	ING-IND/10
GROUP A2	-	6	-	-
119562 - VIRTUAL PROTOTYPING MARCO MARCONI	Secondo Anno / Primo Semestre	6	ING-IND/15
119563 - HYDROGEN TECHNOLOGIES FULVIO PAOLO BUZZI	Secondo Anno / Primo Semestre	6	ING-IND/08
GROUP C	-	6	-	-
119564 - MACHINES FOR BIOSYSTEMS MASSIMO CECCHINI	Secondo Anno / Primo Semestre	6	AGR/09
119565 - BIOENERGY MARCO BARBANERA	Secondo Anno / Primo Semestre	6	ING-IND/11
OTHER ACTIVITIES	-	9	-	-
119568 - INTERNSHIP AND SEMINARS - OTHER ACTIVITIES	Secondo Anno / Secondo Semestre	9
119569 - BIOMECHANICS LABORATORY JURI TABORRI	Secondo Anno / Secondo Semestre	3
119570 - TECHNIQUES FOR MATERIAL CHARACTERIZATION LABORATORY CLAUDIA PELOSI	Secondo Anno / Secondo Semestre	3
119571 - LABORATORY OF MULTIPHYSICS MODELING MARCELLO FIDALEO	Secondo Anno / Secondo Semestre	3
119572 - ITALIAN LANGUAGE - BEGINNER/PRE-INTERMEDIATE	Secondo Anno / Secondo Semestre	3
GROUP DD1	-	9	-	-
119744 - POWER PLANTS (TEC/HEC)	Secondo Anno / Primo Semestre	6
119747 - OLEODINAMIKA DHE PNEUMATIKA	Secondo Anno / Primo Semestre	3
GROUP DD2	-	18	-	-
119733 - THEORY OF MACHINES AND MECHANISMS 2	Secondo Anno / Primo Semestre	6
119737 - SPECIAL TECHNOLOGY	Secondo Anno / Primo Semestre	6
119739 - FRACTURE MECHANICS	Secondo Anno / Primo Semestre	6
GROUP DD3	-	6	-	-
119741 - COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS AND MOTOR PLANT SIMULATION	Secondo Anno / Primo Semestre	6
GROUP DD4	-	6	-	-
119560 - INTERNAL COMBUSTION ENGINES FUNDAMENTALS ANDREA LUIGI FACCI	Secondo Anno / Primo Semestre	6	ING-IND/08
119742 - INTERNAL COMBUSTION ENGINE	Secondo Anno / Primo Semestre	6
OUTGOING 1	-	9	-	-
119551 - ADVANCED FLUID MACHINERY AND ENERGY SYSTEMS STEFANO UBERTINI	Primo Anno / Primo Semestre	9	ING-IND/08
OUTGOING 2	-	6	-	-
119556 - NUMERICAL THERMO-FLUID DYNAMICS MAURO SCUNGIO	Primo Anno / Primo Semestre	6	ING-IND/10
OUTGOING 3	-	18	-	-
119555 - MACHINE DESIGN PIERLUIGI FANELLI	Primo Anno / Secondo Semestre	9	ING-IND/14
119559 - UNCONVENTIONAL TECHNOLOGIES AND MANUFACTURING EMANUELE MINGIONE	Primo Anno / Secondo Semestre	9	ING-IND/16
OUTGOING 5	-	6	-	-
119558 - NEW MATERIALS FOR ENERGY FLAVIO CRISANTI	Primo Anno / Secondo Semestre	6	FIS/07
NUSTPB_1Y1S_IN	-	3	-	-
120522 - FINITE ELEMENT METHOD	Primo Anno / Primo Semestre	3	ING-IND/14
120523 - SPECIAL CHAPTERS OF FLUID MECHANICS/MANUFACTURING TECHNOLOGY AND MANAGEMENT	Primo Anno / Primo Semestre	3	ING-IND/10
120528 - MATERIALS AND STRUCTURES / DESIGN AND VISUAL IMPACT	Primo Anno / Secondo Semestre	3	ING-IND/15

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#WEUNITUS

Percorso Formativo

Obiettivi formativi

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

Modalità di svolgimento

Modalità di frequenza

Bibliografia

Obiettivi formativi

Obiettivi formativi

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

Modalità di svolgimento

Modalità di frequenza

Obiettivi formativi

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

Modalità di svolgimento

Modalità di frequenza

Bibliografia

Obiettivi formativi

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

Modalità di svolgimento

Modalità di frequenza

Bibliografia

Obiettivi formativi

Obiettivi formativi

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

Modalità di svolgimento

Modalità di frequenza

Bibliografia

Obiettivi formativi

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

Modalità di svolgimento

Modalità di frequenza

Bibliografia

Obiettivi formativi

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

Modalità di svolgimento

Modalità di frequenza

Bibliografia

Obiettivi formativi

Programma del corso

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Testi adottati

Modalità di svolgimento

Modalità di frequenza

Bibliografia

Obiettivi formativi

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

Modalità di svolgimento

Modalità di frequenza

Bibliografia

Obiettivi formativi

Obiettivi formativi

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

Modalità di svolgimento

Modalità di frequenza

Bibliografia

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

Modalità di svolgimento

Modalità di frequenza

Bibliografia