Nella formazione dell'Ingegnere aerospaziale questo Corso offre l'opportunità di integrare la preparazione acquisita nei corsi di base a contenuto strutturale, più specificatamente indirizzati a fornire metodologie e strumenti per l'analisi dello stato di tensione e deformazione delle strutture aerospaziali sollecitate da carichi statici, con metodologie e strumenti per l'analisi 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 l'analisi dinamica ¨¨ il problema dell'identificazione 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 peculiarità.
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, anch'essa realizzata dagli studenti.

Capacità 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.

Generalità sul Progetto e l'analisi di una struttura aerospaziale in presenza di carichi dinamici - Compiti dell'analisi strutturale, con particolare riferimento all'analisi 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 all¡¯analisi 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 dell¡¯analisi 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 andrà a verificare la conoscenza adeguata degli aspetti metodologici-operativi insegnati durante il corso e la capacità di interpretare e descrivere i problemi di dinamica strutturale.
L'esame consta di una prova scritta (votazione max 27/30) e di un colloquio orale (¦¤=¡À3/30). 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. L¡¯esame si considera superato se la somma algebrica delle votazioni ottenute nelle due prove ¨¨ non inferiore a 18/30. L¡¯esito negativo del colloquio orale comporta il decadimento del voto ottenuto nella prova scritta.
L'esame scritto consiste nella risposta a non più di tre domande nel tempo max di 60 minuti. Il colloquio orale dura circa un quarto d'ora e di norma consiste in due domande poste a ogni candidato, di cui una di norma finalizzata ad approfondire gli argomenti sviluppati nelle esercitazioni.
All¡¯orale il candidato deve presentare le relazioni scritte di tutte le esercitazioni, sia numeriche che sperimentali.