Nella formazione dell'Ingegnere aerospaziale questo Corso svolge un ruolo di cerniera tra le nozioni di base impartite nei corsi strutturali orientati all'analisi dello stato di tensione e deformazione delle strutture aerospaziali e il reale svolgimento di prove sperimentali in ambito aziendale.
Scopo del corso completare la preparazione degli studenti fornendo le conoscenze non ancora acquisite per poter comprendere le modalità di svolgimento delle varie prove sperimentali svolte sulle strutture aeronautiche e spaziali (statiche, di fatica, di vibrazione, di flutter). A tal fine, durante le lezioni vengono anche illustrate prove sperimentali svolte su strutture reali, mettendo in evidenza aspetti critici e peculiarità.
Sono previste prove di laboratorio svolte dagli studenti.

Comprensione delle principali problematiche inerenti la modellizzazione delle strutture aerospaziali, la progettazione ed esecuzione delle prove strutturali; sviluppo delle capacità di analisi delle misure sperimentali al fine di ricavarne le caratteristiche fondamentali.

Contenuto dei Corsi di Costruzioni Aeronautiche e di Strutture aeronautiche.

Introduzione al Corso. Flussi di progetto e relative prove (sviluppo, qualificazione, accettazione). Normativa relativa alle strutture. Criteri di verifica e di progetto. Livelli dei carichi di progetto e verifica. Importanza dei modelli analitici/numerici e sperimentali nella progettazione strutturale. Richiami di Teoria dei modelli e prove in similitudine. Elaborazione dei dati sperimentali mediante tecniche statistiche. Componentistica standard per prove di laboratorio: strain-gage e ponte di Wheatstone, disposizione degli strain-gage in casi particolari di carico, Interferometria. Materiali aerospaziali e loro caratterizzazione: prova di trazione, prova di compressione, prova di taglio, cenni di caratterizzazione ad elevati strain rates; Influenza delle proprietà statistiche nel progetto strutturale, Prove di compressione su pannelli, prove di buckling e post-buckling. Metodi sperimentali per la determinazione delle condizioni critiche di aste e pannelli. Metodo di Southwell.
Determinazione sperimentale della tenacità a frattura di materiali metallici. Utilizzo della sperimentazione per l’identificazione e l’aggiornamento dei modelli numerici. Tecniche per il monitoraggio in real-time del comportamento strutturale. Introduzione di Alcuni modelli per l’analisi statica di tipici componenti aerospaziali (travi a semiguscio, strutture sandwich, giunzioni) e progetto delle relative prove. Richiami al metodo degli elementi finiti (FEM): elementi finiti monodimensionali e bidimensionali. Metodi di condensazione. Progetto e analisi FEM di struttura per satellite e correlazioni con le prove di laboratorio. Considerazioni conclusive.

Il corso è caratterizzato da varie esercitazioni presso i laboratori informatici di ateneo e presso il LAQ AERMEC "Sistemi Strutturali Aeromeccanici" del Dipartimento . E’ obbligatoria la frequenza alle esercitazioni di laboratorio.
Esercitazioni laboratorio informatico:
• Esempi di modelli FEM elementari utili ai fini della sperimentazione
• Realizzazione modello FEM di elementi strutturali sia reali a disegno sia nei casi in cui siano presenti difetti , per valutazione degli effetti delle fessurazioni ( struttura di satellite, applicazioni VCCT , analisi statica e modale).

Esercitazioni di laboratorio sperimentale:
• Caratterizzazione meccanica di tipici materiali aerospaziali
• Prove di flessione su trave sandwich
• Rilievo dello stato tensionale su componenti disponibili in laboratorio (piastra forata, trave a C isotropa, trave a C danneggiata e riparata, Trave a C composita) . Valutazione e stima delle rigidezze.
• Realizzazione di struttura reali per prove di rigidezza ( schema di satellite , travi di forma opportunamente selezionata) con Progetto ed esecuzione delle relative prove statiche di laboratorio e correlazione con i risultati dell’analisi FEM .

Visita ai laboratori del DIMEAS durante lo svolgimento di prove sperimentali su strutture o componenti aerospaziali (in base alle ricerche in corso).

Materiale didattico scaricabile del sito docente. Traccia delle relazioni di calcolo effettuate durante le esercitazioni numeriche e pratiche. Fotocopie di grafici e tabelle necessari per lo svolgimento delle esercitazioni.
a) Testo di riferimento per il corso: Appunti forniti dal docente.
b) Per approfondimenti e ulteriore consultazione:
Bray, Vicentini, Meccanica sperimentale. Levrotto & Bella Torino. 1975.
J. Singer, J. Arbocz, T. Weller, Buckling Experiments: Experimental Methods in Buckling of Thin-Walled Structures. Vol I, II.
Ewins, Modal testing: theory and practice. Wiley, 1994.

Verifica della conoscenza adeguata degli aspetti metodologici-operativi insegnati durante il corso e della capacità di interpretare e descrivere i problemi conseguenti alla sperimentazione strutturale e dei processi tecnologici .
L'esame consta di una prova scritta della durata di 1 ora suddiviso in una serie di 3-4 quesiti relativi alla Sperimentazione ( voto max=27/30). Durante la prova scritta è possibile utilizzare esclusivamente il materiale didattico messo a disposizione dal docente il giorno stesso dell'esame.
Il superamento della prova scritta con non meno di 15/30 da diritto all’accesso ad un colloquio orale che prevede la consegna obbligatoria delle relazioni scritte sulle esercitazioni svolte durante il corso e sulle quali verterà almeno una delle 2-3 domande previste , con punteggio non superiore a 3/30. L’esame si intende superato se il voto finale risulta non inferiore a 18/30.
Il colloquio orale deve essere sostenuto in un appello della sessione in cui si è superata la prova scritta.