Dipartimento di Ingegneria e architettura Ingegneria aerospaziale Modellazione e sperimentazione di problemi dinamici ( a scelta ) IIND-01/C (6 CFU) – (Ingegneria aerospaziale) Didattica erogata 2024-2025 – III anno

L’orario delle lezioni sarà pubblicato sulla pagina web del corso di laurea:

https://gestioneaule.unikore.it/agendaweb_unikore/

L’insegnamento si propone di fornire le conoscenze e competenze di base per la modellazione e soluzione di problemi associati a equazioni algebriche ed integro-differenziali con approccio sia numerico che simbolico. Viene discusso il processo di modellazione dall’astrazione fisica all’implementazione delle equazioni di governo. Vengono introdotti metodi analitici e numerici per la soluzione di casi studio di sistemi aerospaziali.

L’insegnamento si propone altresì di fornire le conoscenze e competenze di base per la analisi sperimentale di sistemi dinamici. Viene discusso il problema di acquisizione e gestione del dato di misura. Le tecniche e gli strumenti vengono presentati attraverso alcuni casi studio sperimentali.

• Sistemi, modelli, classificazione e problemi tipici. Proprietà dei sistemi. (2 h)
• Introduzione a software di programmazione Matlab/Simulink – Scilab/Xcos. (4h)
• Introduzione a software di programmazione Phyton. (4h)
• Richiami dei principi fisici di governo e formulazione dei modelli matematici di casi studio di sistemi meccanici, idraulici , elettrici e termici. (5 h)
• Introduzione ai sistemi di acquisizione ed alla sensoristica. Cenni sulla gestione dei dati e dei segnali acquisiti. Calibrazione e sensibilità dello strumento di misura. (7h)
• Rappresentazione ingresso-uscita e nello spazio delle variabili di stato dei sistemi. Equazione omogenea associata, autovalori e modi. Funzioni di Trasferimento. Risposte in evoluzione libera e forzata. Metodi di integrazione al passo, espliciti, a passo fisso ed adattivo. (10h)
• Funzionamento e misura di forze e deformazioni. Scelta e installazione di straingauges, pizosensors, celle di carico; elaborazione e analisi dei segnali. (6h)
• Attività sperimentale sulla misura delle vibrazioni di un sistema a più gradi di libertà. Scelta e installazione di accelerometri. Acquisizione ed elaborazione dei dati. (6h)
• Attività sperimentale con sistemi IMU: misure di accelerazioni e posizione e velocità angolari. Attività di modellazione, implementazione e analisi di casi studio di sistemi aeronautici. (4h)

I risultati di apprendimento attesi sono definiti secondo i parametri europei descritti dai cinque descrittori di Dublino.

1. Conoscenza e capacità di comprensione:

Il corso intende fornire le conoscenze metodologiche nell’ambito dello studio di sistemi dinamici fornendo un insieme di abilità informatiche e sperimentali necessarie per la comprensione di problemi caratterizzanti l’area di interesse aerospaziale. Vengono richiamati i principi fondamentali per la descrizione dei sistemi nei vari domini coinvolti: meccanico, fluido, termico, elettrico. I sistemi multidisciplinari sono modellati dalla semplice combinazione degli elementi summenzionati.

2. Conoscenza e capacità di comprensione applicate:

Fornire le conoscenze pratiche di base relative all’utilizzo di algoritmi numerici sviluppati in ambiente Matlab/Octave/Scilab/Xcos mediante esercitazioni tecnico-pratiche che prevedano l’applicazione degli aspetti teorici trattati in aula.

3. Autonomia di giudizio:

L’attività tecnico pratica del corso pone gli studenti di fronte alle scelte tipiche per la risoluzione di semplici problemi ingegneristici. Gli studenti dovranno formarsi all’applicazione della teoria per la risoluzione delle esercitazioni e dovranno esprimere senso critico nell’interpretazione dei dati e nell’analisi dei risultati.

4. Abilità comunicative:

Il Corso sensibilizza lo studente a rapportarsi con l’interlocutore con un linguaggio ed un approccio ingegneristico. In tal senso, durante l’intero svolgersi delle attività didattiche, lo studente potrà interfacciarsi con il docente, soprattutto durante le esercitazioni, per la discussione degli elaborati ovvero per la comprensione approfondita degli argomenti trattati. Al termine del corso lo studente avrà acquisito gran parte del vocabolario tecnico proprio di un ingegnere aerospaziale e sarà quindi in grado di interloquire con buona padronanza sui problemi affrontati durante le lezioni d’aula.

5. Capacità di apprendere:

Il corso prevede che gli studenti, pur avendo alcuni testi principali da cui poter attingere per lo studio, debbano raccogliere informazioni e conoscenze da una molteplicità di fonti che, lezione per lezione, saranno indicate al fine di comporre la propria formazione. Questo aspetto è particolarmente importante nella logica dell’evoluzione della disciplina che richiederà ai futuri ingegneri una continua formazione e specializzazione.

– Katsuhiko Ogata “System Dynamics, 4e”, Pearson

Il docente utilizzerà:

1. a) lezioni frontali;
2. b) approfondimenti tematici;
3. c) esercitazioni e attività numerico-sperimentale in aula;

(si organizzeranno piccoli gruppi per discutere, analizzare e riportare in aula i risultati raggiunti)

La verifica delle conoscenze tecniche apprese dagli allievi si svolgerà attraverso un esame orale finale, con domande che possono spaziare su tutti gli argomenti del corso, sia teorici che pratici, descritti nella presente scheda. L’esame orale può anche prevedere l’impostazione e/o la risoluzione di esercizi riguardanti gli argomenti trattati. La verifica inizierà con la discussione di uno dei report tecnici che saranno prodotti dagli studenti durante il corso, e proseguirà con le domande teoriche e/o pratiche.

L’accesso all’esame orale non è soggetto a nessun accertamento preventivo o in itinere e la sua durata è indicativamente pari a 30 minuti.

La valutazione dell’apprendimento sarà focalizzata sulla valutazione dei risultati attesi, in accordo con i descrittori di Dublino. Il voto sarà dato in trentesimi e varierà da 18/30 a 30/30 con lode. Il voto sarà espresso, secondo il seguente schema di valutazione:

• Ottimo (30- 30 e lode): Ottima conoscenza e comprensione degli argomenti trattati. Ottima capacità di applicare le conoscenze acquisite per rispondere alle domande proposte e nell’affrontare nuove problematiche. Eccellenti capacità espositive.
• Molto buono (26-29): Buona conoscenza e comprensione degli argomenti trattati. Buona capacità di applicare le conoscenze acquisite per rispondere alle domande proposte e nell’affrontare nuove problematiche. Ottime capacità espositive
• Buono (24-25): Buona conoscenza e comprensione degli argomenti trattati. Discreta capacità di applicare le conoscenze acquisite per rispondere alle domande proposte e nell’affrontare nuove problematiche. Buone capacità espositive.
• Discreto (21-23): Discreta conoscenza e comprensione degli argomenti trattati. Limitata capacità di applicare le conoscenze acquisite per rispondere alle domande proposte e nell’affrontare nuove problematiche.
• Sufficiente (18-20): Conoscenza minima degli argomenti trattati e limitata capacità di applicare le conoscenze acquisite per rispondere alle domande proposte.
• Insufficiente: Manca di una conoscenza accettabile degli argomenti trattati e non dimostra una sufficiente capacità di applicare le conoscenze acquisite per rispondere alle domande proposte.

Le date di esame saranno pubblicate sulla pagina web del corso di laurea:

https://gestioneaule.unikore.it/agendaweb_unikore/

Gli orari di ricevimento saranno pubblicati sulla pagina personale del docente:

(Ingegneria aerospaziale) Persone e regolamenti