Nella formazione dellĄŻIngegnere aerospaziale questo Corso offre lĄŻopportunit¨¤ di integrare la preparazione acquisita nei corsi di base a contenuto strutturale, pi¨´ specificatamente indirizzati a fornire metodologie e strumenti per lĄŻanalisi dello stato di tensione e deformazione delle strutture aerospaziali sollecitate da carichi statici, con metodologie e strumenti per lĄŻanalisi dinamica delle strutture aerospaziali e relative prove di laboratorio, considerato che i carichi agenti su queste sono tipicamente carichi di natura dinamica. Strettamente connesso con lĄŻanalisi dinamica ¨¨ il problema dellĄŻidentificazione e il controllo. Il corso vuole fornire anche per queste tematiche i concetti di base e una panoramica delle metodologie adottate, mettendone in evidenza aspetti critici e peculiarit¨¤.
A tal fine, il Corso prevede oltre che lezioni ed esercitazioni in aula e laboratorio informatico con applicazione delle metodologie e strumenti illustrati nelle lezioni, anche prove di laboratorio sperimentale svolte dagli studenti su componenti realizzati dagli stessi e su una semplice struttura di satellite, anchĄŻessa realizzata dagli studenti.

Capacit¨¤ di eseguire valutazioni preliminari e di dettaglio di risposta dinamica, identificazione e controllo di componenti strutturali aerospaziali non particolarmente complessi e di progettare e gestire prove di laboratorio sugli stessi, correlando criticamente i risultati della simulazione numerica con quelli della simulazione sperimentale.

Il corso utilizza concetti, nozioni e metodologie dei corsi di fisica e meccanica di base, di Costruzioni e Strutture Aeronautiche.

Generalit¨¤ sul Progetto e l'analisi di una struttura aerospaziale in presenza di carichi dinamici - Compiti dellĄŻanalisi strutturale, con particolare riferimento allĄŻanalisi dinamica e al controllo della risposta ¨C Origine e classificazione dei carichi dinamici su una struttura aerospaziale ¨C Livelli dei carichi dinamici ¨C Elementi di meccanica delle vibrazioni: Modelli dinamici discreti e continui per componenti strutturali aerospaziali (sistemi a uno o pi¨´ gdl; aste, travi, piastre; metodo degli elementi finiti). Analisi della risposta: coordinate fisiche e coordinate modali. Moto della base - Analisi modale, masse modali e fattori di partecipazione modale. Effetti dello smorzamento. Risposta in transitorio. Funzioni di trasferimento e funzioni di risposta in frequenza (FRF). Analisi nello spazio degli stati. Tecniche di riduzione modale, di identificazione, validazione e aggiornamento dei modelli ¨C Vibrazioni random - Stabilit¨¤ dinamica ¨C Spectral Element Analysis - Cenni alla Statistical Energy Analysis (SEA) - Analisi dinamica sperimentale: Introduzione allĄŻanalisi dei segnali discreti; componentistica standard per prove di laboratorio. Similitudine dinamica ¨C Elementi di teoria del controllo della dinamica strutturale. Controllo attivo distribuito della dinamica di travi multistrato.
Structural Health Monitoring basato sulle caratteristiche dinamiche del sistema.

Il corso ¨¨ caratterizzato da varie esercitazioni presso il Laboratorio di Calcolo e presso il Laboratorio di Dinamica Strutturale del Dipartimento di Ingegneria Aeronautica e Spaziale.
A) Esercitazioni laboratorio informatico (circa 10h)
• Esercitazioni numeriche su argomenti illustrati a lezione con uso di MATLAB.
• Realizzazione modello FEM di una tipica struttura aerospaziale per analisi dinamica
• Health Monitoring di trave fessurata

B) Esercitazioni laboratorio sperimentale (circa 10h)
• Controllo attivo della dinamica di un tipico componente strutturale
• Progetto ed esecuzione prove dinamiche (estrazione parametri modali) di laboratorio su tipica struttura aerospaziale e correlazione con i risultati dellĄŻanalisi FEM
• Health Monitoring di trave fessurata

a) Testo di riferimento per il corso:
Appunti forniti dal docente.
b) Per approfondimenti e ulteriore consultazione:
Gli allievi interessati ad approfondire gli argomenti trattati nel corso possono utilmente consultare i seguenti libri:
M.F. Rubinstein, Structural Systems: Statics, Dynamics and Stability. Prentice-Hall, Inc., 1970.
D.J.Ewins, Modal Testing: Theory and Practice. John Wiley & Sons Inc., 1995.
M.I.Friswell, J.E.Mottershead, Finite Element Model Updating in Structural Dynamics. Kluwer Academic Publishers, 1996.

Si andr¨¤ a verificare la conoscenza adeguata degli aspetti metodologici-operativi insegnati durante il corso e la capacit¨¤ di interpretare e descrivere i problemi di dinamica strutturale.
LĄŻesame consta di una prova scritta (votazione max 27/30) e di un colloquio orale (Ś¤=ĄŔ3/30). Per poter sostenere il colloquio orale bisogna aver superato lo scritto con almeno 15/30. Il colloquio orale deve essere sostenuto in un appello della sessione in cui si ¨¨ superata la prova scritta. LĄŻesame si considera superato se la somma algebrica delle votazioni ottenute nelle due prove ¨¨ non inferiore a 18/30. LĄŻesito negativo del colloquio orale comporta il decadimento del voto ottenuto nella prova scritta.
LĄŻesame scritto consiste nella risposta a non pi¨´ di tre domande nel tempo max di 60 minuti. Il colloquio orale dura circa un quarto dĄŻora e di norma consiste in due domande poste a ogni candidato, di cui una di norma finalizzata ad approfondire gli argomenti sviluppati nelle esercitazioni.
AllĄŻorale il candidato deve presentare le relazioni scritte di tutte le esercitazioni, sia numeriche che sperimentali.