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Anno Accademico 2009/10
01IINFQ
Dinamica strutturale e controllo dei sistemi aerospaziali
Corso di L. Specialistica in Ingegneria Aerospaziale - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Di Sciuva Marco ORARIO RICEVIMENTO PO ING-IND/04 42 10 4 0 7
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/04 5 B - Caratterizzanti Ingegneria aerospaziale ed astronautica
Obiettivi dell'insegnamento
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 è il problema dell'identificazione e il controllo. Il corso vuole fornire anche per queste tematiche i concetti di base e alcune applicazioni specifiche, con riferimento al problema del controllo attivo.
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.
Competenze attese
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.
Prerequisiti
Il corso utilizza concetti, nozioni e metodologie dei corsi di fisica e meccanica di base, di Costruzioni e Strutture Aeronautiche, di Teoria e Sperimentazione di Strutture aerospaziali.
Programma
Generalità sul Progetto e l'analisi di una struttura aeronautica in presenza di carichi dinamici - Compiti dell'analisi strutturale, con particolare riferimento all'analisi dinamica e al controllo attivo della risposta ' Origine e classificazione dei carichi dinamici su una struttura aerospaziale ' Livelli dei carichi dinamici ' Elementi di meccanica delle vibrazioni: Modelli dinamici discreti e continui per componenti strutturali aerospaziali (sistemi a uno o più gdl; aste, travi, piastre; metodo degli elementi finiti). Analisi modale. Analisi della risposta. Effetti dello smorzamento. Risposta in transitorio ' Funzioni di Risposta in Frequenza (FRF) - Tecniche di riduzione modale, di identificazione, validazione e aggiornamento dei modelli - Analisi dinamica sperimentale: Introduzione all'analisi dei segnali discreti (cenni alla trasformata di Fourier e alla trasformata discreta di Fourier, leakage, aliasing). ' Componentistica standard per prove di laboratorio ' Elementi di teoria del controllo: modelli matematici ed equazioni caratteristiche per controllo SISO e MIMO ' Controllo della dinamica strutturale: controllo passivo e controllo attivo, in anello chiuso e anello aperto.
Laboratori e/o esercitazioni
Il corso è 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 struttura per satellite per analisi dinamica

B) Esercitazioni laboratorio sperimentale (circa 6h)
' Dinamica e controllo attivo 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.
Bibliografia
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.
Verifica la disponibilita in biblioteca
Controlli dell'apprendimento / Modalità d'esame
L'esame consta di una prova scritta e di un colloquio orale. 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 è superata la prova scritta. L'esame si considera superato se la media aritmetica delle votazioni ottenute nelle due prove è non inferiore a 18/30. L'esito negativo del colloquio orale comporta il decadimento del voto ottenuto nella prova scritta.
Di norma l'esame scritto consiste nella risposta a non più di sei domande nel tempo max di 120 minuti. Il colloquio orale dura circa un quarto d'ora e di norma consiste in due domande poste a ogni candidato, di cui una finalizzata ad approfondire gli argomenti sviluppati nelle esercitazioni.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2009/10
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