L’insegnamento intende fornire le basi per la comprensione fisica e la rappresentazione matematica dei principali fenomeni aeroelastici statici e dinamici nelle strutture portanti. Particolare enfasi è data all’uso delle metodologie di calcolo maggiormente utilizzati nel campo aerospaziale e alle formulazioni aeroelastiche basate sul metodo degli elementi finiti.

Acquisizione della capacità di analizzare il sistema formato dalla struttura deformabile e dalla corrente fluida come un’unità inscindibile. Capacità di calcolare e analizzare la risposta statica e dinamica del sistema accoppiato e valutarne le caratteristiche di stabilità.

Conoscenze tipiche dei corsi di aerodinamica, strutture aeronautiche e meccanica del volo.

Definizione e classificazione dei fenomeni aeroelastici. Generalità sui fenomeni aeroelastici e ruolo dell’accoppiamento aerodinamico, geometrico, meccanico ed inerziale. Sistemi aeroelastici a parametri discreti. Risposta nel tempo e in frequenza. Aeroelasticità statica: risposta, divergenza, inversione dei comandi e interazione con la meccanica del volo. Aeroelasticità dinamica. Equazioni generali, risposta dinamica e flutter. Metodo-p, metodo-k, metodo p-k. Sistema a uno e due gradi di libertà. Possibili forme delle forze aerodinamiche. Espressione delle forze aerodinamiche in funzione della frequenza ridotta. Frequenze e smorzamenti. Sistemi a parametri distribuiti unidimensionali e analisi aeroelastica statica con teoria di striscia. Formulazione agli elementi finiti del problema aeroelastico mediante Vortex Lattice Method, VLM, e Doublet Lattice Method, DLM. Applicazioni al caso dei materiali compositi e tailoring aeroelastico. Panel flutter. Cenni di Aeroservoelasticità. Carichi non deterministici e power spectral density. Risposta alla raffica.

Per ulteriori approfondimenti su tematiche affini o complementari si rimanda ad altri corsi. Ad esempio: carichi di raffica, carichi random e analisi stocastiche (Progettazione di Veicoli Aerospaziali e Strutture Spaziali); analisi FEM (Strutture Aeronautiche); strutture in composito (Strutture Aeronautiche e Progettazione e fabbricazione additiva per applicazioni aerospaziali).

Le esercitazioni rappresentano una parte fondamentale dell'insegnamento. Vengono sviluppate applicazioni ai diversi temi indicati nel programma facendo uso di un codice accademico equivalente a quelli utilizzati nell’industria. Le esercitazioni sono settimanali e finalizzate alla scrittura di relazioni individuali.

Non sono richieste nozioni aggiuntive a quanto detto a lezione. Per la prima parte dell'insegnamento si farà riferimento a DH Hodges, G A Pierce, Introduction to Structural Dynamics and Aeroelasticity, 2011. Per l'analisi aeroelastica mediante FEM si farà riferimento a L Demasi, Introduction to Unsteady Aerodynamics and Dynamic Aeroelasticity, Springer, 2024

Slides; Dispense; Libro di testo;

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato scritto individuale;

Exam: Compulsory oral exam; Individual essay;

... L’esame consiste in una prova orale in cui vengono verificate le conoscenze acquisite nel corso delle lezioni e delle esercitazioni. La durata prevista della prova orale sarà di circa 30-45 minuti e si articolerà su 3-4 domande. Almeno una domanda riguarderà i contenuti e la valutazione dell'elaborato scritto individuale il cui contributo nella formulazione del voto finale ha lo stesso peso relativo rispetto alle altre domande. Nel corso del semestre sono fissati alcuni momenti di verifica degli elaborati preparati nell'ambito delle esercitazioni. La discussione degli stessi elaborati è parte integrante della prova orale. Scopo dell'esame è quello di verificare i risultati attesi: a) Acquisizione della capacità di vedere il sistema formato dalla struttura deformabile e dalla corrente fluida come un’unità inscindibile. b) Capacità di analizzare la riposta statica e dinamica del sistema accoppiato e valutarne le caratteristiche di stabilità. c) Familiarità con i metodi analitici e numerici per l'analisi aeroelastica. L'elaborato individuale obbligatorio sarà composto dalle esercitazioni svolte settimanalmente e dovrà essere consegnato qualche giorno prima dell'esame secondo le modalità che verranno comunicate dal docente.

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.