AERODINAMICA INCOMPRESSIBILE: RICHIAMI SU FORZE AERODINAMICHE PER PROFILI BIDIMENSIONALI, TEOREMA DI KUTTA-JOUKOWSKI, PORTANZA, TEORIA DI GLAUERT, COEFFICIENTI DELLO SVILUPPO DELLA VORTICITÀ, COEFFICIENTI DI PORTANZA E MOMENTO PER UN ASSEGNATO PROFILO D'ALA, PORTANZA DI PROGETTO ED ANGOLO IDEALE D'ATTACCO, PROFILI ALARI NACA, DEFINIZIONE DI STRATO LIMITE, SOLUZIONI SIMILI, EQUAZIONE DELLO STRATO LIMITE INTEGRALE DI VON KARMAN, SEPARAZIONE, STRATO LIMITE TURBOLENTO, ALA FINITA E SCHEMA VORTICOSO PER L'ALA FINITA, RESISTENZA INDOTTA, TEORIA DEL FILETTO PORTANTE, DISTRIBUZIONE ELLITTICA DELLA PORTANZA, METODO DI WEISSINGER, ELEMENTI DI AERODINAMICA PRATICA, POLARE DEL VELIVOLO COMPLETO, EFFETTO DEGLI IPERSOSTENTATORI. RICHIAMI DI ANALISI DEL SEGNALE: ANALISI DI SEGNALI PERIODICI, FONDAMENTI DI CALCOLO DELLE PROBABILITÀ E STATISTICA, ANALISI DI SEGNALI NON DETERMINISTICI, SPETTRI E CORRELAZIONI. ELEMENTI DI TURBOLENZA: EQUAZIONI GENERALI E PRINCIPALI MODELLI, TURBOLENZA OMOGENEA E ISOTROPA, CENNI ALLA TEORIA DI KOLMOGOROV, STRATO LIMITE TURBOLENTO. ELEMENTI DI FLUIDODINAMICA NUMERICA: METODI DI DISCRETIZZAZIONE, PRINCIPALI METODI NUMERICI (DIFFERENZE FINITE, VOLUMI FINITI), SIMULAZIONE NUMERICA DI FLUSSI TURBOLENTI E MODELLI DI USO INDUSTRIALE, CODICI DI CALCOLO INDUSTRIALI.

DISPENSE A CURA DEL DOCENTE.
ANDERSON, JR. J.D. , FUNDAMENTALS OF AERODYNAMICS, 2ND EDITION, MCGRAW HILL, 1991.
MATTIOLI E., AERODINAMICA, LEVROTTO E BELLA, TORINO, 1989.

TEORIA DELLE TRAVI SOGGETTE A FLESSIONE BIDIREZIONALE. TEORIA DELLE TRAVI SOGGETTE A TORSIONE; TUBI A PARETE SOTTILE MONOCELLA SOGGETTI A TORSIONE (TEORIA DI BREDT-BATHO); TUBI A PARETE SOTTILE MONOCELLA SOGGETTI A CARICHI TRASVERSALI (DEFINIZIONE E DETERMINAZIONE DEL CENTRO DI TAGLIO); TUBI A PARETE SOTTILE MULTICELLA SOGGETTI A CARICHI TRASVERSALI E A TORSIONE.
TEORIA DELLE PIASTRE SOTTILI.
PRINCIPI DI PROGETTAZIONE DEL VELIVOLO E INTRODUZIONE DELLE STRUTTURE SEMIMONOSCOCCA: STRUTTURA DEL CASSONE ALARE; ANALISI DELLO STATO DI SFORZO E DEFORMAZIONE DEL CASSONE ALARE.
ELEMENTI DI TEORIA DELLA STABILITA’ ELASTICA: ANALISI DELLA STABILITÀ DELL'EQUILIBRIO ELASTICO DI TRAVI E PIASTRE SOGGETTE A CARICHI DI COMPRESSIONE; PROBLEMA DEL BUCKLING PER LE STRUTTURE AERONAUTICHE.
TEORIA DEI GUSCI: COMPORTAMENTO A MEMBRANA DI GUSCI DI RIVOLUZIONE CARICATI ASSIALSIMMETRICAMENTE.
DEFINIZIONE DELLA STRUTTURA DI FUSOLIERA E ANALISI DEL SUO STATO DI SFORZO INDOTTO DALLA PRESSURIZZAZIONE.
ELEMENTI DI AEROELASTICITÀ STATICA: PROBLEMA DELL'INVERSIONE DEI COMANDI.

-T.H.G. MEGSON, AIRCRAFT STRUCTURES FOR ENGINEERING STUDENTS, , ARNOLD, LONDON ,1999.
-C.T. SUN, MECHANICS OF AIRCRAFT STRUCTURES, JOHN WILEY & SONS, NEW YORK, 1998.
-DISPENSE A CURA DEL DOCENTE.

INTRODUZIONE AI MATERIALI PER L’AERONAUTICA ED ESEMPI APPLICATIVI. MATERIALI POLIMERICI: CLASSIFICAZIONE, STRUTTURA E PROPRIETÀ GENERALI E PROPRIETÀ MECCANICHE. TECNOLOGIE DI PRODUZIONE DEI POLIMERI E APPLICAZIONI DI INTERESSE INDUSTRIALE.
MATERIALI COMPOSITI: CONCETTI FONDAMENTALI (MATRICE-RINFORZO-INTERFACCIA) E CLASSIFICAZIONE; COMPORTAMENTO MECCANICO DEI COMPOSITI, INTERAZIONE RINFORZO-MATRICE, DURABILITÀ E DEGRADO (CREEP, FATICA, IDROLIZZAZIONE). ADESIONE E ADESIVI. CRITERI DI PROGETTAZIONE: COMPOSITI LAMINATI E SANDWICH; TECNOLOGIE DI PRODUZIONE: HAND LAY-UP, FILAMENT WINDING, STAMPAGGI A CALDO, A FREDDO E IN AUTOCLAVE, RESIN TRANSFER MOULDING, SPRAY UP. ESEMPI DI APPLICAZIONI DEI COMPOSITI. COSTI DI PRODUZIONE E CONSIDERAZIONI DI MERCATO.
LEGHE DI ALLUMINIO: INTRODUZIONE, CLASSIFICAZIONE, TRATTAMENTI TERMICI E APPLICAZIONI. LEGHE DI NICKEL: INTRODUZIONE, TRATTAMENTI TERMICI E APPLICAZIONI. LEGHE DI TITANIO. LEGHE DI MAGNESIO E LEGHE ULTRALEGGERE.
MATERIALI CERAMICI AVANZATI: CORRELAZIONE TRA PRECURSORI, PRODUZIONE, STRUTTURA E PROPRIETÀ OTTENIBILI. CRITERI DI AFFIDABILITÀ (STATISTICA DI WEIBULL); TECNOLOGIE DI PRODUZIONE: SINTERIZZAZIONE, PRESSATURA ISOSTATICA A CALDO, SLIP CASTING, TAPE CASTING, CODEPOSIZIONE, THERMAL SPRAYING. ESEMPI DI APPLICAZIONE DEI CERAMICI PER COMPONENTI REFRATTARI E BARRIERE TERMICHE.
PROGETTAZIONE MEDIANTE ELEMENTI FINITI E RELATIVE RICADUTE SUI MATERIALI IMPIEGATI: SIMULAZIONE DELLE PROPRIETÀ VARIABILI NEL TEMPO E IN TEMPERATURA. ESEMPI APPLICATIVI DI ANALISI STATICHE E DINAMICHE, MECCANICHE E TERMO-MECCANICHE. INTRODUZIONE ALL’IMPIEGO RAZIONALE DEI MATERIALI NELLE TECNOLOGIE AERONAUTICHE: INDICI DI MERITO, DIAGRAMMI DI ASHBY E SISTEMI ESPERTI (ESERCITAZIONI DURANTE IL CORSO).

MATERIALE DISTRIBUITO DAL DOCENTE, SLIDE NEL SITO: HTTP://ELEARNING.DIA.UNIROMA3.IT/MOODLE/ E DISPENSE NEL SITO: HTTP://WWW.STM.UNIROMA3.IT/DIDATTICA/PAGINEWIKI/HOME.ASPX
W.D. CALLISTER IN ITALIANO, SECONDA EDIZIONE
ASHBY MICHAEL F., LA SCELTA DEI MATERIALI NELLA PROGETTAZIONE INDUSTRIALE, ED. CEA

RICHIAMI DI ALGEBRA TENSORIALE: TENSORI DI ORDINE N E OPERAZIONI TRA TENSORI. COORDINATE CURVILINEE. VETTORI DI BASE COVARIANTI E CONTROVARIANTI. VETTORI E TENSORI IN COORDINATE CURVILINEE. OPERATORI DIFFERENZIALI IN COORDINATE CURVILINEE.

CINEMATICA DEL CONTINUO DEFORMABILE: DESCRIZIONE EULERIANA E LAGRANGIANA DEL MOTO. TEORIA DELLE DEFORMAZIONI FINITE. TENSORE GRADIENTE DI SPOSTAMENTO E DEFORMAZIONE. TEOREMA DELLA DECOMPOSIZIONE POLARE. TENSORI DI DEFORMAZIONE IN UNA VISIONE LAGRANGIANA ED EULERIANA (TENSORI DI CAUCHY-GREEN E DI EULERO-ALMANSI). TENSORE VELOCITÀ DI DEFORMAZIONE. TEORIA LINEARIZZATA (PICCOLI SPOSTAMENTI E DEFORMAZIONI). EQUAZIONE DI CONSERVAZIONE DELLA MASSA IN UNA VISIONE MATERIALE E SPAZIALE.

DINAMICA DEL CONTINUO DEFORMABILE: EQUAZIONE DI BILANCIO DELLA QUANTITÀ DI MOTO IN UNA VISIONE LAGRANGIANA ED EULERIANA. TEOREMA DI CAUCHY. TENSORE DEGLI SFORZI DI CAUCHY E DI PIOLA–KIRCHHOFF. BILANCIO DEL MOMENTO DELLA QUANTITÀ DI MOTO IN UNA VISIONE MATERIALE E SPAZIALE. EQUAZIONE DI BILANCIO DELL’ENERGIA MECCANICA IN UNA VISIONE MATERIALE E SPAZIALE.

TERMODINAMICA DEL CONTINUO DEFORMABILE: EQUAZIONI DI CONSERVAZIONE DELL’ENERGIA TOTALE E DELL’ENERGIA TERMODINAMICA IN UNA VISIONE MATERIALE E SPAZIALE. TEOREMA DI STOKES PER IL FLUSSO DI CALORE. SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA.

TEORIA DELLE RELAZIONI COSTITUTIVE: ASSIOMI DI NOLL. IMPLICAZIONI DEL SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA SULLA TEORIA DELLE RELAZIONI COSTITUTIVE DEI MATERIALI. RELAZIONI COSTITUTIVE DI MATERIALI TERMOELASTICI: DEFINIZIONE DEL TENSORE ELASTICO ISOTERMO, DEL TENSORE DEGLI SFORZI TERMICI, DEL TENSORE CONDUTTIVITÀ TERMICA. PARTICOLARIZZAZIONE DELLE RELAZIONI COSTITUTIVE AL CASO DI MATERIALI TERMOELASTICI LINEARI ISOTROPI.

PROBLEMA TERMOELASTICO IN STRUTTURE DI INTERESSE AERONAUTICO: FORMULAZIONE TERMOELASTICA DISACCOPPIATA. PROBLEMA DELLA CONDUZIONE DEL CALORE E RELATIVE CONDIZIONI AL CONTORNO ED INIZIALI. PROBLEMA DELLA DETERMINAZIONE DEGLI SFORZI DOVUTA ALL’AZIONE COMBINATA DI CARICHI ESTERNI E CARICHI TERMICI: LA TRAVE DI EULERO-BERNOULLI E LA PIASTRA SOTTILE. METODI APPROSSIMATI PER LA SOLUZIONE DEI PROBLEMI SUDDETTI (METODO DI GALËRKIN, DELLE AUTOFUNZIONI E FEM).

IL METODO DEGLI ELEMENTI FINITI: FORMULAZIONE FORTE E DEBOLE DEL PROBLEMA TERMOELASTICO DISACCOPPIATO. RELAZIONE TRA LA FORMULAZIONE FORTE E DEBOLE E TRATTAMENTO DELLE CONDIZIONI AL CONTORNO. PRINCIPIO DEI LAVORI VIRTUALI. DISCRETIZZAZIONE E DEFINIZIONE DELLE FUNZIONI DI FORMA STANDARD (LAGRANGIANE ED HERMITIANE) E GERARCHICHE. CRITERI ALLA BASE DELLA SCELTA DELLE FUNZIONI DI FORMA. DEFINIZIONE DELLE MATRICI DI MASSA, DI RIGIDEZZA DI SMORZAMENTO DI ELEMENTO. DEFINIZIONE DEL VETTORE DEI CARICHI NODALI EQUIVALENTI. PROCESSO DI ASSEMBLAGGIO. IMPOSIZIONE DELLE CONDIZIONI AL CONTORNO SUGLI SPOSTAMENTI. ELEMENTI CONFORMI. ELEMENTI NON CONFORMI – PATCH TEST. ELEMENTI ISOPARAMETRICI. PROPRIETÀ DELLE FUNZIONI DI FORMA. METODI CLASSICI PER LA VALUTAZIONE DELLE FUNZIONI DI FORMA. ESEMPI DI APPLICAZIONE IN PROBLEMI DI INTERESSE IN AMBITO AERONAUTICO: ASTE, TRAVI, PIASTRE E GUSCI.

INTRODUZIONE ALL’UTILIZZO DEL CODICE AGLI ELEMENTI FINITI COMSOL MULTIPHYSICS: MODELLAZIONE GEOMETRICA. DEFINIZIONE DELLE CARATTERISTICHE DEI MATERIALI. DEFINIZIONE DELLE CONDIZIONI AL CONTORNO E DEL SISTEMA DI CARICHI. METODI DI SOLUZIONE. POST-PROCESSING DEI DATI. APPLICAZIONE ALL’ANALISI STRUTTURALE DI UN’ALA E/O DI UNA FUSOLIERA.

-T.H.G., MEGSON, ‘AIRCRAFT STRUCTURES FOR ENGINEERING STUDENTS,’ ARNOLD, LONDON, 1999.
-THOMAS J.R., HUGHES, ‘THE FINITE ELEMENT METHOD – LINEAR STATIC AND DYNAMIC FINITE ELEMENT ANALYSIS,’ DOVER, 2000.
-ZIENKIEWICZ, ‘THE FINITE ELEMENT METHOD,’ MCGRAW HALL, VOL. I E II, 1989.
-J.S., PRZEMINIECKI, ‘THEORY OF MATRIX STRUCTURAL ANALYSIS,’ MCGRAW HILL, 1968.
-BOLEY, B.A, WEINER. J.H., ‘THEORY OF THERMAL STRESSES,’ JOHN WILEY & SONS, NEW YORK, 1960.EWYORK: WILEY,
-DHONDT, G., ‘THE FINITE ELEMENT METHOD FOR THREE-DIMENSIONAL THERMOMECHANICAL APPLICATIONS,’ JOHN WILEY & SONS, MUNICH, 2004.
-DISPENSE FORNITE DAL DOCENTE

CONCETTI FONDAMENTALI
RICHIAMI DI FLUIDODINAMICA: EQUAZIONI DI GOVERNO IN CAMPO INCOMPRESSIBILE E COMPRESSIBILE, ANALISI DIMENSIONALE, SOLUZIONI ASINTOTICHE. CAMPO SONORO; ONDE NEI GAS E NEI LIQUIDI; DIFFRAZIONE; ACUSTICA GEOMETRICA; ONDE NEI SOLIDI; ANALISI IN FREQUENZA DEL SUONO; DEFINIZIONE DI DECIBEL E SPL; FILTRI; SOMMA CAMPI SONORI; INTERFERENZA E COMPONENTI IN FREQUENZA.

EQUAZIONE DELLE ONDE NEI FLUIDI
EQUAZIONE DELLE ONDE IN UN CAMPO PRIVO DI SORGENTE; SOLUZIONI GENERALI E ARMONICHE; INTENSITÀ DEL SUONO; ENERGIA E DENSITÀ DI ENERGIA; RIFLESSIONE E TRASMISSIONE DELLE ONDE. MECCANISMI DI GENERAZIONE E PROPAGAZIONE DEL SUONO. SORGENTI SONORE: MONOPOLI; DIPOLI; QUADRIPOLI.

IMPIANTI SPERIMENTALI
GALLERIE AERODINAMICHE A BASSA VELOCITÀ SUBSONICHE, GALLERIE AD ALTA VELOCITÀ TRANSONICHE E SUPERSONICHE, ELEMENTI DI PROGETTAZIONE. CAMERE ANECOICHE; CAMERE RIVERBERANTI.

TECNICHE DI MISURA DEL SUONO
ALCUNI FONDAMENTI DI MATEMATICA; ANALISI DI FOURIER; SISTEMI DI MISURA; CARATTERIZZAZIONE DI SORGENTI ACUSTICHE MEDIANTE MICROFONI.

PRINCIPALI TECNICHE SPERIMENTALI PER LO STUDIO DI FLUSSI TURBOLENTI
ANEMOMETRIA A FILO CALDO AD UNA E PIÙ COMPONENTI; ANEMOMETRIA LASER DOPPLER; PARTICLE IMAGE VELOCIMETRY. LASER INDUCED FLUORESCENCE.

METODI OTTICI PER L’ANALISI DI CAMPI DI DENSITÀ
INTERFEROMETRIA, SCHLIEREN, SHADOWGRAPH
DURANTE IL CORSO SARANNO EFFETTUATE ESERCITAZIONI PRESSO IL LABORATORIO SPERIMENTALE DEL DIPARTIMENTO. IL CORSO SARÀ CORREDATO ANCHE DA ALCUNI SEMINARI MONOGRAFICI E VISITE DIDATTICHE PRESSO ENTI E CENTRI DI RICERCA ESTERNI.

ALTRI TIPI DI MISURE IN GALLERIE AERODINAMICHE:
TUBO DI PITOT, TRASDUTTORI DI PRESSIONE, MISURE DI PORTATA (VENTURIMETRI, FLUSSIMETRI), MISURE DI TEMPERATURA CON TERMOCOPPIE, MISURE DI FORZA E BILANCE DINAMOMETRICHE, MISURE DI ACUSTICA.

P.K. KUNDU. FLUID MECHANICS. ACADEMIC PRESS, SAN DIEGO, USA, 1990.

L. D. LANDAU AND E. M. LIFSHITZ, FLUID MECHANICS 2ED., COURSE OF THEORETICAL PHYSICS VOL. 6, BUTTERWORTH-HEINEMANN (1987)

H.H. HUBBARD, EDITOR. AEROACOUSTICS OF FLIGHT VEHICLES: THEORY AND PRACTICE. VOLUME 1 NOISE
SOURCES; VOLUME 2 NOISE CONTROL (NASA REFERENCE PUBLICATION 1258). ACOUSTICAL SOCIETY OF
AMERICA, 1995.

M.S. HOWE. ACOUSTICS OF FLUID-STRUCTURE INTERACTIONS. CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS, CAMBRIDGE,
UK, 1998.

W.K. BLAKE. MECHANICS OF FLOW-INDUCED SOUND AND VIBRATION, VOLUME I. ACADEMIC PRESS,
ORLANDO, 1986

THOMAS J. MUELLER, AEROACOUSTIC MEASUREMENTS, SPRINGER; 1 EDITION (2002)

STAVROS TAVOULARIS, MEASUREMENT IN FLUID MECHANICS, CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS (2005).

DISPENSE A CURA DEL DOCENTE.

•Richiami di termodinamica e fluidodinamica applicate alle turbomacchine•Teoria della similitudine: principi di base e applicazioni alla progettazione e analisi delle turbomacchine• METODOLOGIE DI PROGETTAZIONE FLUIDODINAMICA E TERMODINAMICA DELLE TURBOMACCHINE IDRAULICHE E A FLUIDO ELASTICO: - POMPE E TURBINE IDRAULICHE;- COMPRESSORI CENTRIFUGHI E ASSIALI;- TURBOESPANSORI A VAPORE E A GAS;- VENTILATORI;• GRADI DI LIBERTÀ NELLA SCELTA DEI PARAMETRI PROGETTUALI;• LIMITAZIONI FISICHE E MECCANICHE;• CRITERI DI PROPORZIONAMENTO;• ANALISI DELLE CARATTERISTICHE FUNZIONALI.

• S.L. DIXON, "FLUID MECHANICS AND THERMODYNAMICS OF TURBOMACHINERY", ED. BUTTERWORTH HEINEMANN;• D.G. WILSON, T. KORAKIANITIS; "THE DESIGN OF HIGH-EFFICIENCY TURBOMACHINERY AND GAS TURBINES", ED. PRENTICE HALL;• C. CAPUTO, "LE TURBOMACCHINE", CASA EDITRICE AMBROSIANA• MATERIALE A CURA DEL DOCENTE

INTRODUZIONE AL MODELLO SEMI-RIGIDO DI ALA A 2 GDL E DETERMINAZIONE DELLE RELATIVE EQUAZIONI DI GOVERNO MEDIANTE APPROCCIO LAGRANGIANO. MODELLI AERODINAMICI SEMPLIFICATI 2D, STAZIONARI E QUASI-STAZIONARI, PER LO STUDIO DELL'AEROELASTICITÀ DEL MODELLO SEMIRIGIDO. STUDIO DEL FLUTTER E DELLA DIVERGENZA AEROELASTICA.

LA TEORIA AERODINAMICA 2D, NON STAZIONARIA DI THEODORSEN. STUDIO DEL FLUTTER MEDIANTE IL METODO V-G E IL METODO P-K. APPROSSIMAZIONE ALLA PADÈ DELLA `LIFT DEFICIENCY FUNCTION' E RELATIVO MODELLO AEROELASTICO AGLI STATI FINITI. RELAZIONE TRA LA TEORIA DI THEODORSEN E LA TEORIA DI WAGNER.

ANALISI AEROELASTICA DI ALI 3D: MODELLO STRUTTURALE DI TRAVE FLESSO-TORSIONALE, MODELLO AERODINAMICO `STRIP THEORY' E APPLICAZIONE DEL METODO DI GALERKIN.

AERODINAMICA 3D NON-STAZIONARIA: FLUSSI NON-VISCOSI INCOMPRESSIBILI; FORMULAZIONE DIFFERENZIALE PER FLUSSI QUASI-POTENZIALI INCOMPRESSIBILI; FORMULAZIONE INTEGRALE PER FLUSSI QUASI-POTENZIALI INCOMPRESSIBILI. MATRICE AERODINAMICA PER L'ANALISI DELLA STABILITÀ AEROELASTICA. APPROSSIMAZIONE RAZIONALE MATRICIALE DELLA MATRICE AERODINAMICA, RELATIVO MODELLO AEROELASTICO AGLI STATI FINITI E STUDIO DEL FLUTTER. EFFETTO DELLA FRECCIA ALARE.

AEROELASTICITÀ SEZIONI ALARI CON FLAP DI ESTREMITÀ. ATTUAZIONE DEL FLAP PER IL CONTROLLO DEL FLUTTER, MEDIANTE APPLICAZIONE DELLA TEORIA DEL CONTROLLO OTTIMO.

• BISPLINGHOFF R.L., ASHLEY H., HALFMAN, R., AEROELASTICITY. DOVER PUBLICATIONS, 1996.
• FUNG, Y.C., AN INTRODUCTION TO THE THEORY OF AEROELASTICITY. DOVER PUBLICATIONS, 1994.
• WRIGHT, J.R. AND COOPER, J.E., INTRODUCTION TO AIRCRAFT AEROELASTICITY AND LOADS. WILEY AND SONS, 2007.
• DOWELL, E.H., A MODERN COURSE IN AEROELASTICITY. KLUWER ACADEMIC PUBLISHERS, 2004.
• HODGES, D.H. AND PIERCE, A., INTRODUCTION TO STRUCTURAL DYNAMICS AND AEROELASTICITY, CAMBRIDGE AEROSPACE SERIES, 2002.

EQUAZIONI DELLA DINAMICA DEL VELIVOLO:
EQUAZIONE DELLA QUANTITÀ DI MOTO E DEL MOMENTO DELLA QUANTITÀ DI MOTO, ANGOLI DI EULERO, ASSI CORPO, ASSI VENTO, ASSI DI STABILITÀ.

AEROPLANI:
ELEMENTI DI BASE DELLE PRESTAZIONI: DIAGRAMMA DELLE POTENZE, AUTONOMIE ORARIA E CHILOMETRICA, DIAGRAMMA DI SALITA, FATTORE DI CARICO.
FORZE AERODINAMICHE NON STAZIONARIE: FUNZIONI DI TRASFERIMENTO AERODINAMICHE E DERIVATIVE DI STABILITÀ.
DETERMINAZIONE DELLE CONDIZIONI DI VOLO EQUILIBRATO (TRIMMAGGIO).
EQUAZIONI DINAMICHE PERTURBATIVE ED ANALISI DI STABILITÀ DEL VELIVOLO,
DISACCOPPIAMENTO DELLA DINAMICA LONGITUDINALE E LATERALE, STUDIO DEL MODO FUGOIDE, MODO DI CORTO PERIODO, DUTCH ROLL E MODO SPIRALE.
ELEMENTI DI CONTROLLO OTTIMO PER LA STABILIZZAZIONE DEL VELIVOLO E LA RIDUZIONE DEGLI EFFETTI DI PERTURBAZIONI ESTERNE (RAFFICHE).

ELICOTTERI:
DESCRIZIONE DELLA FUNZIONALITÀ DEL ROTORE PRINCIPALE: FORZE AERODINAMICHE AGENTI SU ESSO, INTERAZIONE CON IL CORPO FUSOLIERA TRAMITE IL MOZZO, CAPACITÀ DI CONTROLLO DEL VELIVOLO TRAMITE I COMANDI DELLO SWASH PLATE.
ELEMENTI CARATTERISTICI DELLE PRESTAZIONI DEGLI ELICOTTERI RISPETTO AI VELIVOLI AD ALA FISSA.
DETERMINAZIONE DELLE FUNZIONI DI TRASFERIMENTO AERODINAMICHE E DERIVATIVE DI STABILITÀ.
DETERMINAZIONE DELLE CONDIZIONI DI VOLO EQUILIBRATO (TRIMMAGGIO).
EQUAZIONI DINAMICHE PERTURBATIVE ED ANALISI DI STABILITÀ DELL'ELICOTTERO E STUDIO DEI SUOI MODI PERTURBATIVI PRINCIPALI.

ELEMENTI DI OTTIMIZZAZIONE DI TRAIETTORIE E PROCEDURE DI VOLO:
PROCEDURE DI DECOLLO ED ATTERRAGGIO PER VELIVOLI AD ALA FISSA A BASSO IMPATTO ACUSTICO AMBIENTALE.
PARAMETRIZZAZIONE DELLA TRAIETTORIA, CENNI DI OTTIMIZZAZIONE ED ESEMPI APPLICATIVI.

CENNI SULLA MECCANICA DEL VOLO DI VELIVOLI NON CONVENZIONALI.
CENNI SULLA MECCANICA DEL VOLO DEL VELIVOLO ELASTICO.

1. ANDERSON J., AIRCRAFT PERFORMANCE AND DESIGN, MCGRAW-HILL, 1999.
2. HULL D., FUNDAMENTALS OF AIRPLANE FLIGHT MECHANICS, SPRINGER, 2007.
3. ETKIN B., AND REID L., DYNAMICS OF FLIGHT: STABILITY AND CONTROL, J. WILEY & SONS, 1996.
4. MC LEAN D., AUTOMATIC FLIGHT CONTROL SYSTEMS, PRENTICE HALL, 1990.

AERODINAMICA COMPRESSIBILE: POTENZIALE PICCOLE PERTURBAZIONI PER FLUSSI SUBSONICI E SUPERSONICI, SIMILITUDINE PER FLUSSI SUBSONICI (PRANDTL-GLAUERT), SIMILITUDINE PER FLUSSI SUPERSONICI (TEORIA DI ACKERETT), SIMILITUDINE DI GOTHERT PER ALI SOTTILI, FLUSSI SUPERSONICI, RICHIAMI DI MODELLI UNIDIMENSIONALI E QUASI-UNIDIMENSIONALI, URTI OBLIQUI, ESPANSIONE DI PRANDTL-MEYER, PORTANZA DI UN PROFILO SUPERSONICO, TEORIA DELLE CARATTERISTICHE, ALI SUPERSONICHE, STRATO LIMITE COMPRESSIBILE. INTRODUZIONE: CONSIDERAZIONI GENERALI SUI PROPULSORI E CLASSIFICAZIONE; DETERMINAZIONE DEI PARAMETRI FISICI UTILIZZATI PER LA CARATTERIZZAZIONE DELLE PRESTAZIONI DI UN SISTEMA PROPULSIVO. ANALISI DEI PRINCIPALI PROPULSORI IN CONDIZIONI DI PROGETTO: IL TURBOGETTO SEMPLICE, IL TURBOFAN, IL TURBOELICA, LO STATOREATTORE, IL PULSOGETTO;FLUIDODINAMICA DEI ROTORI E DELLE ELICHE: CONCETTI GENERALI, TEORIA DEL DISCO ATTUATORE, TEORIA DELL'ELEMENTO DI PALA. CENNI AL COMPORTAMENTO FUORI DALLE CONDIZIONI DI PROGETTO, I METODI PER INCREMENTARE LA SPINTA. ANALISI DEI COMPONENTI: PRESE DINAMICHE, CAMERE DI COMBUSTIONE, UGELLI.

DISPENSE A CURA DEL DOCENTE.
HILL P., PETERSON C., “MECHANICS AND THERMODYNAMICS OF PROPULSION”, ADDISON WESLEY PUBL., 2ND ED., 1992.
CUMPSTY N., “JET PROPULSION”, CAMBRIDGE UNIV. PRESS, 1997.

- IL PROGETTO “CONCETTUALE” IN AERONAUTICA
DELINEARE LA MISSIONE
DIMENSIONAMENTO PRELIMINARE
DEFINIZIONE DEL LAYOUT FONDAMENTALE
- IL PROGETTO PRELIMINARE DELLE STRUTTURE
CLASSIFICAZIONE DEI CARICHI
DEFINIZIONE DEL LAYOUT STRUTTURALE “PRIMARIO”
SELEZIONE DI MATERIALI E LAVORAZIONI
MODELLI PER L’ANALISI STRUTTURALE STATICA E DINAMICA
IL METODO AGLI ELEMENTI FINITI
- ELEMENTI DI OTTIMIZZAZIONE VINCOLATA
RICERCA DEI PUNTI STAZIONARI DI UNA FUNZIONE VINCOLATA
METODI BASATI SUL GRADIENTE
ALGORITMI GENETICI E MEMETICI
- OTTIMIZZAZIONE MULTIDISCIPLINARE DI PROGETTO IN AERONAUTICA
L’OTTIMIZZAZIONE STRUTTURALE
I VINCOLI DI MISSIONE
I VINCOLI NORMATIVI
- INFLUENZA DI FENOMENI ALEATORI E DI VARIABILI NOTE SU BASE STATISTICA: L’OTTIMIZZAZIONE ROBUSTA.
- INTEGRAZIONE DI MODELLI CON DIVERSO LIVELLO DI APPROSSIMAZIONE: GLI ALGORITMI MULTI-FEDELTÀ.
- LA PROGETTAZIONE STRUTTURALE OTTIMIZZATA DI VELIVOLI A BASSO IMPATTO AMBIENTALE
PESO A VUOTO ED EFFICIENZA AERODINAMICA: LE IMPLICAZIONI AEROELASTICHE
MATERIALI DI NUOVA GENERAZIONE
IL COMPOSITO NELLE STRUTTURE PRIMARIE
L’AFFIDABILITÀ DEL PROCESSO PRODUTTIVO
IL COMFORT IN CABINA
CONFIGURAZIONI FORTEMENTE INNOVATIVE
IMPENNAGGI AD U E V ED INSTALLAZIONI PROPULSIVE NON STANDARD
IL BLENDED-WING-BODY

1. D. RAYMER, “AIRCRAFT DESIGN: A CONCEPTUAL APPROACH”, AIAA EDUCATIONAL SERIES, 1989.
2. M.C. NIU, “AIRFRAME STRUCTURAL DESIGN”, CONMILIT PRESS, HONG KONG, 1995
3. DISPENSE A CURA DEL DOCENTE.

Analisi degli impianti motori per la conversione dell’energia ai fini della valutazione del loro impatto ambientale. Inquinamento atmosferico. Tipologia degli inquinanti. Formazione degli inquinanti. Modelli di diffusione e trasporto degli inquinanti in atmosfera. Sistemi di controllo della formazione degli inquinanti. Sistemi di abbattimento delle emissioni gassose e solide in atmosfera.Caratterizzazione delle emissioni acustiche di impianti di conversione dell’energia. Elementi per la redazione di studi di impatto ambientale di sistemi energetici. Quadro della normativa in materia di qualità dell’aria, di regolamentazione delle emissioni inquinanti in atmosfera, di emissioni acustiche.

-CAU, G., COCCO, D., ‘L’IMPATTO AMBIENTALE DEI SISTEMI ENERGETICI’, SERVIZI GRAFICI EDITORIALI.-FINZI, G., PIROVANO, G., VOLTA, M., GESTIONE DELLA QUALITÀ DELL’ARIA, MCGRAW-HILL.-MASTERS, G. M., INTRODUCTION TO ENVIRONMENTAL ENGINEERING AND SCIENCE, PRENTICE-HALL.-DAVIES, M. L., CORNWELL D.A., INTRODUCTION TO ENVIRONMENTAL ENGINEERING, MCGRAW-HILL.-BELL, L. H., BELL, D. H., INDUSTRIAL NOISE CONTROL, M DEKKER INC..

Motori volumetrici ad accensione spontanea e comandata.Architettura e organizzazione meccanica dei motori volumetrici. Disamina delle problematiche dinamiche e dei carichi termostrutturali del motore e dei principali componenti.Caratteristiche e prestazioni dell’assieme motore-utilizzatore per diverse applicazioni.Alimentazione nei motori quattro tempi. Analisi quasi-stazionaria del flusso nei condotti e attraverso le valvole. Alimentazione nei motori due tempi. Fenomeni non stazionari nei sistemi di aspirazione e scarico. Modelli di calcolo.La sovralimentazione: definizioni, scopi e classificazione dei sistemi. La sovralimentazione dei motori quattro tempi e dei motori due tempi. La sovralimentazione volumetrica e la turbosovralimentazione. Modelli di calcolo e di analisi delle prestazioni di motori sovralimentati.Caratterizzazione dei combustibili e degli oli lubrificanti impiegati nei motori a combustione interna volumetrici.Alimentazione del combustibile nei motori ad accensione comandata. Sistemi con carburatore. Sistemi di iniezione diretta e indiretta.Alimentazione del combustibile nei motori Diesel. Descrizione dei sistemi di iniezione. Modellazione e analisi delle prestazioni dei sistemi a media e alta pressione di iniezione. Analisi della formazione del getto di combustibile, del processo di vaporizzazione e della formazione della carica.Caratterizzazione delle condizioni di moto della carica nel cilindro. Modelli di analisi e tecniche di misura.Combustione nei motori ad accensione comandata. Modelli di interpretazione dei fenomeni e di analisi del processo di combustione. Combustioni anomale. Tecniche di indagine e di misura.Combustione nei motori Diesel. Evidenze sperimentali. Modelli di analisi di tipo termodinamico e multidimensionale.Formazione e controllo degli inquinanti. Caratterizzazione degli inquinanti gassosi e del particolato allo scarico dei motori, analisi del processo di formazione e tecniche di abbattimento. Misura delle emissioni nei motori a combustione interna.Perdite meccaniche. Analisi adimensionale e criteri di valutazione.Rumorosità dei motori a combustione interna volumetrici. Rumore meccanico, di combustione e gasdinamico. Tecniche di misura e di abbattimento del rumore.Flussi di calore all’interno del motore e carichi termici nei principali organi. Modelli di calcolo e tecniche di misura. Sistemi di raffreddamento, a liquido e ad aria. Bilancio energetico e impianti di cogenerazione.Turbine a gasArchitettura delle turbine a gas per la propulsione e per impieghi industriali.Analisi delle prestazioni e valutazione delle caratteristiche funzionali di compressori, camere di combustione, turbine, e dei principali sistemi ausiliari per differenti assetti e diverse condizioni operative e ambientali.Modalità di regolazione dei principali componenti e dell’assieme turbina a gas-utilizzatore.L’aerodinamica interna della camera di combustione, i flussi di calore alle pareti e le tecniche di raffreddamento. I sistemi di alimentazione del combustibile, liquido e gassoso.Aspetti generali sulla combustione.

-Giancarlo Ferrari “MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA” Ed. IL CAPITELLO Torino, 2001-J.B.Heywood “INTERNAL COMBUSTION ENGINE FUNDAMENTALS” McGraw-Hill, Inc, 1988-H.I. Saravanamuttoo, H.Cohen, G.F. Rogers “GAS TURBINE THEORY” Prentice Hall, 2001-H. Lefebvre “GAS TURBINE COMBUSTION” Ed.Taylor & Francis, Philadelphia, 1999

IL CORSO PRESENTA UN PERCORSO FORMATIVO CHE PROMUOVE E FAVORISCE LA CULTURA, LE POLITICHE E LE PRASSI DI PARI OPPORTUNITÀ TRA DONNE E UOMINI NELLA SOCIETÀ E NEL MONDO DEL LAVORO, FORNENDO LE CONOSCENZE NECESSARIE PER ENTRARE CON MAGGIORI COMPETENZE NELLE ISTITUZIONI E NELLE PROFESSIONI E STIMOLANDO UNA PARTECIPAZIONE DI TUTTI ALLA VITA PUBBLICA, SECONDO IL DETTATO DELLA COSTITUZIONE ITALIANA.

DISPENSA PROPOSTA DAL DOCENTE.

LA SERIE DI TAYLOR E LE FUNZIONI ELEMENTARI NEL CAMPO COMPLESSO. EQUAZIONI DIFFERENZIALI ORDINARIE LINEARI A COEFFICIENTI COSTANTI. ELEMENTI DI ALGEBRA LINEARE: AUTOVALORI E AUTOVETTORI. SISTEMI DI EQUAZIONI DIFFERENZIALI ORDINARIE LINEARI A COEFFICIENTI COSTANTI. METODO DELLA DIAGONALIZZAZIONE E METODO DEGLI AUTOVETTORI. STABILITA'.



SISTEMI CONTINUI – MODELLI UNIDIMENSIONALI. ASTE, FUNI, ACUSTICA, TRAVI E CONDUZIONE DEL CALORE. TEORIA SPETTRALE DEGLI OPERATORI – AUTOVALORI E AUTOFUNZIONI. MODI E FREQUENZE NATURALI DI VIBRAZIONE. METODO DELLE AUTOFUNZIONI. LA FUNE VIBRANTE E LA SOLUZIONE DI D'ALEMBERT. METODO DELLA FUNZIONE D'INFLUENZA. METODI APPROSSIMATI: CALCOLO DELLE VARIAZIONI, I METODI DI RAYLEIGH–RITZ E DI GALERKIN; METODI DEGLI ELEMENTI FINITI.


SISTEMI CONTINUI – MODELLI TRIDIMENSIONALI. DERIVAZIONE DA PRINCIPI PRIMI DELLE EQUAZIONI CHE GOVERNANO IL MOTO DI FLUIDI E SOLIDI. EQUAZIONI PER FLUSSI POTENZIALI, PER LA CONDUZIONE DEL CALORE E PER L'ACUSTICA. ESTENSIONE DEI METODI UNIDIMENSIONALI. METODO DELLA FUNZIONE DI GREEN. METODI DEGLI ELEMENTI DI CONTORNO.



SERIE DI FOURIER. LE TRASFORMATE DI FOURIER E DI LAPLACE. FUNZIONI ANALITICHE DI VARIABILE COMPLESSA; TRASFORMATA DI LAPLACE INVERSA.

DISPENSE A CURA DEL DOCENTE

AERODINAMICA INCOMPRESSIBILE: RICHIAMI SU FORZE AERODINAMICHE PER PROFILI BIDIMENSIONALI, TEOREMA DI KUTTA-JOUKOWSKI, PORTANZA, TEORIA DI GLAUERT, COEFFICIENTI DELLO SVILUPPO DELLA VORTICITÀ, COEFFICIENTI DI PORTANZA E MOMENTO PER UN ASSEGNATO PROFILO D'ALA, PORTANZA DI PROGETTO ED ANGOLO IDEALE D'ATTACCO, PROFILI ALARI NACA, DEFINIZIONE DI STRATO LIMITE, SOLUZIONI SIMILI, EQUAZIONE DELLO STRATO LIMITE INTEGRALE DI VON KARMAN, SEPARAZIONE, STRATO LIMITE TURBOLENTO, ALA FINITA E SCHEMA VORTICOSO PER L'ALA FINITA, RESISTENZA INDOTTA, TEORIA DEL FILETTO PORTANTE, DISTRIBUZIONE ELLITTICA DELLA PORTANZA, METODO DI WEISSINGER, ELEMENTI DI AERODINAMICA PRATICA, POLARE DEL VELIVOLO COMPLETO, EFFETTO DEGLI IPERSOSTENTATORI. RICHIAMI DI ANALISI DEL SEGNALE: ANALISI DI SEGNALI PERIODICI, FONDAMENTI DI CALCOLO DELLE PROBABILITÀ E STATISTICA, ANALISI DI SEGNALI NON DETERMINISTICI, SPETTRI E CORRELAZIONI. ELEMENTI DI TURBOLENZA: EQUAZIONI GENERALI E PRINCIPALI MODELLI, TURBOLENZA OMOGENEA E ISOTROPA, CENNI ALLA TEORIA DI KOLMOGOROV, STRATO LIMITE TURBOLENTO. ELEMENTI DI FLUIDODINAMICA NUMERICA: METODI DI DISCRETIZZAZIONE, PRINCIPALI METODI NUMERICI (DIFFERENZE FINITE, VOLUMI FINITI), SIMULAZIONE NUMERICA DI FLUSSI TURBOLENTI E MODELLI DI USO INDUSTRIALE, CODICI DI CALCOLO INDUSTRIALI.

DISPENSE A CURA DEL DOCENTE.
ANDERSON, JR. J.D. , FUNDAMENTALS OF AERODYNAMICS, 2ND EDITION, MCGRAW HILL, 1991.
MATTIOLI E., AERODINAMICA, LEVROTTO E BELLA, TORINO, 1989.

TEORIA DELLE TRAVI SOGGETTE A FLESSIONE BIDIREZIONALE. TEORIA DELLE TRAVI SOGGETTE A TORSIONE; TUBI A PARETE SOTTILE MONOCELLA SOGGETTI A TORSIONE (TEORIA DI BREDT-BATHO); TUBI A PARETE SOTTILE MONOCELLA SOGGETTI A CARICHI TRASVERSALI (DEFINIZIONE E DETERMINAZIONE DEL CENTRO DI TAGLIO); TUBI A PARETE SOTTILE MULTICELLA SOGGETTI A CARICHI TRASVERSALI E A TORSIONE.
TEORIA DELLE PIASTRE SOTTILI.
PRINCIPI DI PROGETTAZIONE DEL VELIVOLO E INTRODUZIONE DELLE STRUTTURE SEMIMONOSCOCCA: STRUTTURA DEL CASSONE ALARE; ANALISI DELLO STATO DI SFORZO E DEFORMAZIONE DEL CASSONE ALARE.
ELEMENTI DI TEORIA DELLA STABILITA’ ELASTICA: ANALISI DELLA STABILITÀ DELL'EQUILIBRIO ELASTICO DI TRAVI E PIASTRE SOGGETTE A CARICHI DI COMPRESSIONE; PROBLEMA DEL BUCKLING PER LE STRUTTURE AERONAUTICHE.
TEORIA DEI GUSCI: COMPORTAMENTO A MEMBRANA DI GUSCI DI RIVOLUZIONE CARICATI ASSIALSIMMETRICAMENTE.
DEFINIZIONE DELLA STRUTTURA DI FUSOLIERA E ANALISI DEL SUO STATO DI SFORZO INDOTTO DALLA PRESSURIZZAZIONE.
ELEMENTI DI AEROELASTICITÀ STATICA: PROBLEMA DELL'INVERSIONE DEI COMANDI.

-T.H.G. MEGSON, AIRCRAFT STRUCTURES FOR ENGINEERING STUDENTS, , ARNOLD, LONDON ,1999.
-C.T. SUN, MECHANICS OF AIRCRAFT STRUCTURES, JOHN WILEY & SONS, NEW YORK, 1998.
-DISPENSE A CURA DEL DOCENTE.

INTRODUZIONE AI MATERIALI PER L’AERONAUTICA ED ESEMPI APPLICATIVI. MATERIALI POLIMERICI: CLASSIFICAZIONE, STRUTTURA E PROPRIETÀ GENERALI E PROPRIETÀ MECCANICHE. TECNOLOGIE DI PRODUZIONE DEI POLIMERI E APPLICAZIONI DI INTERESSE INDUSTRIALE.
MATERIALI COMPOSITI: CONCETTI FONDAMENTALI (MATRICE-RINFORZO-INTERFACCIA) E CLASSIFICAZIONE; COMPORTAMENTO MECCANICO DEI COMPOSITI, INTERAZIONE RINFORZO-MATRICE, DURABILITÀ E DEGRADO (CREEP, FATICA, IDROLIZZAZIONE). ADESIONE E ADESIVI. CRITERI DI PROGETTAZIONE: COMPOSITI LAMINATI E SANDWICH; TECNOLOGIE DI PRODUZIONE: HAND LAY-UP, FILAMENT WINDING, STAMPAGGI A CALDO, A FREDDO E IN AUTOCLAVE, RESIN TRANSFER MOULDING, SPRAY UP. ESEMPI DI APPLICAZIONI DEI COMPOSITI. COSTI DI PRODUZIONE E CONSIDERAZIONI DI MERCATO.
LEGHE DI ALLUMINIO: INTRODUZIONE, CLASSIFICAZIONE, TRATTAMENTI TERMICI E APPLICAZIONI. LEGHE DI NICKEL: INTRODUZIONE, TRATTAMENTI TERMICI E APPLICAZIONI. LEGHE DI TITANIO. LEGHE DI MAGNESIO E LEGHE ULTRALEGGERE.
MATERIALI CERAMICI AVANZATI: CORRELAZIONE TRA PRECURSORI, PRODUZIONE, STRUTTURA E PROPRIETÀ OTTENIBILI. CRITERI DI AFFIDABILITÀ (STATISTICA DI WEIBULL); TECNOLOGIE DI PRODUZIONE: SINTERIZZAZIONE, PRESSATURA ISOSTATICA A CALDO, SLIP CASTING, TAPE CASTING, CODEPOSIZIONE, THERMAL SPRAYING. ESEMPI DI APPLICAZIONE DEI CERAMICI PER COMPONENTI REFRATTARI E BARRIERE TERMICHE.
PROGETTAZIONE MEDIANTE ELEMENTI FINITI E RELATIVE RICADUTE SUI MATERIALI IMPIEGATI: SIMULAZIONE DELLE PROPRIETÀ VARIABILI NEL TEMPO E IN TEMPERATURA. ESEMPI APPLICATIVI DI ANALISI STATICHE E DINAMICHE, MECCANICHE E TERMO-MECCANICHE. INTRODUZIONE ALL’IMPIEGO RAZIONALE DEI MATERIALI NELLE TECNOLOGIE AERONAUTICHE: INDICI DI MERITO, DIAGRAMMI DI ASHBY E SISTEMI ESPERTI (ESERCITAZIONI DURANTE IL CORSO).

MATERIALE DISTRIBUITO DAL DOCENTE, SLIDE NEL SITO: HTTP://ELEARNING.DIA.UNIROMA3.IT/MOODLE/ E DISPENSE NEL SITO: HTTP://WWW.STM.UNIROMA3.IT/DIDATTICA/PAGINEWIKI/HOME.ASPX
W.D. CALLISTER IN ITALIANO, SECONDA EDIZIONE
ASHBY MICHAEL F., LA SCELTA DEI MATERIALI NELLA PROGETTAZIONE INDUSTRIALE, ED. CEA

RICHIAMI DI ALGEBRA TENSORIALE: TENSORI DI ORDINE N E OPERAZIONI TRA TENSORI. COORDINATE CURVILINEE. VETTORI DI BASE COVARIANTI E CONTROVARIANTI. VETTORI E TENSORI IN COORDINATE CURVILINEE. OPERATORI DIFFERENZIALI IN COORDINATE CURVILINEE.

CINEMATICA DEL CONTINUO DEFORMABILE: DESCRIZIONE EULERIANA E LAGRANGIANA DEL MOTO. TEORIA DELLE DEFORMAZIONI FINITE. TENSORE GRADIENTE DI SPOSTAMENTO E DEFORMAZIONE. TEOREMA DELLA DECOMPOSIZIONE POLARE. TENSORI DI DEFORMAZIONE IN UNA VISIONE LAGRANGIANA ED EULERIANA (TENSORI DI CAUCHY-GREEN E DI EULERO-ALMANSI). TENSORE VELOCITÀ DI DEFORMAZIONE. TEORIA LINEARIZZATA (PICCOLI SPOSTAMENTI E DEFORMAZIONI). EQUAZIONE DI CONSERVAZIONE DELLA MASSA IN UNA VISIONE MATERIALE E SPAZIALE.

DINAMICA DEL CONTINUO DEFORMABILE: EQUAZIONE DI BILANCIO DELLA QUANTITÀ DI MOTO IN UNA VISIONE LAGRANGIANA ED EULERIANA. TEOREMA DI CAUCHY. TENSORE DEGLI SFORZI DI CAUCHY E DI PIOLA–KIRCHHOFF. BILANCIO DEL MOMENTO DELLA QUANTITÀ DI MOTO IN UNA VISIONE MATERIALE E SPAZIALE. EQUAZIONE DI BILANCIO DELL’ENERGIA MECCANICA IN UNA VISIONE MATERIALE E SPAZIALE.

TERMODINAMICA DEL CONTINUO DEFORMABILE: EQUAZIONI DI CONSERVAZIONE DELL’ENERGIA TOTALE E DELL’ENERGIA TERMODINAMICA IN UNA VISIONE MATERIALE E SPAZIALE. TEOREMA DI STOKES PER IL FLUSSO DI CALORE. SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA.

TEORIA DELLE RELAZIONI COSTITUTIVE: ASSIOMI DI NOLL. IMPLICAZIONI DEL SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA SULLA TEORIA DELLE RELAZIONI COSTITUTIVE DEI MATERIALI. RELAZIONI COSTITUTIVE DI MATERIALI TERMOELASTICI: DEFINIZIONE DEL TENSORE ELASTICO ISOTERMO, DEL TENSORE DEGLI SFORZI TERMICI, DEL TENSORE CONDUTTIVITÀ TERMICA. PARTICOLARIZZAZIONE DELLE RELAZIONI COSTITUTIVE AL CASO DI MATERIALI TERMOELASTICI LINEARI ISOTROPI.

PROBLEMA TERMOELASTICO IN STRUTTURE DI INTERESSE AERONAUTICO: FORMULAZIONE TERMOELASTICA DISACCOPPIATA. PROBLEMA DELLA CONDUZIONE DEL CALORE E RELATIVE CONDIZIONI AL CONTORNO ED INIZIALI. PROBLEMA DELLA DETERMINAZIONE DEGLI SFORZI DOVUTA ALL’AZIONE COMBINATA DI CARICHI ESTERNI E CARICHI TERMICI: LA TRAVE DI EULERO-BERNOULLI E LA PIASTRA SOTTILE. METODI APPROSSIMATI PER LA SOLUZIONE DEI PROBLEMI SUDDETTI (METODO DI GALËRKIN, DELLE AUTOFUNZIONI E FEM).

IL METODO DEGLI ELEMENTI FINITI: FORMULAZIONE FORTE E DEBOLE DEL PROBLEMA TERMOELASTICO DISACCOPPIATO. RELAZIONE TRA LA FORMULAZIONE FORTE E DEBOLE E TRATTAMENTO DELLE CONDIZIONI AL CONTORNO. PRINCIPIO DEI LAVORI VIRTUALI. DISCRETIZZAZIONE E DEFINIZIONE DELLE FUNZIONI DI FORMA STANDARD (LAGRANGIANE ED HERMITIANE) E GERARCHICHE. CRITERI ALLA BASE DELLA SCELTA DELLE FUNZIONI DI FORMA. DEFINIZIONE DELLE MATRICI DI MASSA, DI RIGIDEZZA DI SMORZAMENTO DI ELEMENTO. DEFINIZIONE DEL VETTORE DEI CARICHI NODALI EQUIVALENTI. PROCESSO DI ASSEMBLAGGIO. IMPOSIZIONE DELLE CONDIZIONI AL CONTORNO SUGLI SPOSTAMENTI. ELEMENTI CONFORMI. ELEMENTI NON CONFORMI – PATCH TEST. ELEMENTI ISOPARAMETRICI. PROPRIETÀ DELLE FUNZIONI DI FORMA. METODI CLASSICI PER LA VALUTAZIONE DELLE FUNZIONI DI FORMA. ESEMPI DI APPLICAZIONE IN PROBLEMI DI INTERESSE IN AMBITO AERONAUTICO: ASTE, TRAVI, PIASTRE E GUSCI.

INTRODUZIONE ALL’UTILIZZO DEL CODICE AGLI ELEMENTI FINITI COMSOL MULTIPHYSICS: MODELLAZIONE GEOMETRICA. DEFINIZIONE DELLE CARATTERISTICHE DEI MATERIALI. DEFINIZIONE DELLE CONDIZIONI AL CONTORNO E DEL SISTEMA DI CARICHI. METODI DI SOLUZIONE. POST-PROCESSING DEI DATI. APPLICAZIONE ALL’ANALISI STRUTTURALE DI UN’ALA E/O DI UNA FUSOLIERA.

-T.H.G., MEGSON, ‘AIRCRAFT STRUCTURES FOR ENGINEERING STUDENTS,’ ARNOLD, LONDON, 1999.
-THOMAS J.R., HUGHES, ‘THE FINITE ELEMENT METHOD – LINEAR STATIC AND DYNAMIC FINITE ELEMENT ANALYSIS,’ DOVER, 2000.
-ZIENKIEWICZ, ‘THE FINITE ELEMENT METHOD,’ MCGRAW HALL, VOL. I E II, 1989.
-J.S., PRZEMINIECKI, ‘THEORY OF MATRIX STRUCTURAL ANALYSIS,’ MCGRAW HILL, 1968.
-BOLEY, B.A, WEINER. J.H., ‘THEORY OF THERMAL STRESSES,’ JOHN WILEY & SONS, NEW YORK, 1960.EWYORK: WILEY,
-DHONDT, G., ‘THE FINITE ELEMENT METHOD FOR THREE-DIMENSIONAL THERMOMECHANICAL APPLICATIONS,’ JOHN WILEY & SONS, MUNICH, 2004.
-DISPENSE FORNITE DAL DOCENTE

CONCETTI FONDAMENTALI
RICHIAMI DI FLUIDODINAMICA: EQUAZIONI DI GOVERNO IN CAMPO INCOMPRESSIBILE E COMPRESSIBILE, ANALISI DIMENSIONALE, SOLUZIONI ASINTOTICHE. CAMPO SONORO; ONDE NEI GAS E NEI LIQUIDI; DIFFRAZIONE; ACUSTICA GEOMETRICA; ONDE NEI SOLIDI; ANALISI IN FREQUENZA DEL SUONO; DEFINIZIONE DI DECIBEL E SPL; FILTRI; SOMMA CAMPI SONORI; INTERFERENZA E COMPONENTI IN FREQUENZA.

EQUAZIONE DELLE ONDE NEI FLUIDI
EQUAZIONE DELLE ONDE IN UN CAMPO PRIVO DI SORGENTE; SOLUZIONI GENERALI E ARMONICHE; INTENSITÀ DEL SUONO; ENERGIA E DENSITÀ DI ENERGIA; RIFLESSIONE E TRASMISSIONE DELLE ONDE. MECCANISMI DI GENERAZIONE E PROPAGAZIONE DEL SUONO. SORGENTI SONORE: MONOPOLI; DIPOLI; QUADRIPOLI.

IMPIANTI SPERIMENTALI
GALLERIE AERODINAMICHE A BASSA VELOCITÀ SUBSONICHE, GALLERIE AD ALTA VELOCITÀ TRANSONICHE E SUPERSONICHE, ELEMENTI DI PROGETTAZIONE. CAMERE ANECOICHE; CAMERE RIVERBERANTI.

TECNICHE DI MISURA DEL SUONO
ALCUNI FONDAMENTI DI MATEMATICA; ANALISI DI FOURIER; SISTEMI DI MISURA; CARATTERIZZAZIONE DI SORGENTI ACUSTICHE MEDIANTE MICROFONI.

PRINCIPALI TECNICHE SPERIMENTALI PER LO STUDIO DI FLUSSI TURBOLENTI
ANEMOMETRIA A FILO CALDO AD UNA E PIÙ COMPONENTI; ANEMOMETRIA LASER DOPPLER; PARTICLE IMAGE VELOCIMETRY. LASER INDUCED FLUORESCENCE.

METODI OTTICI PER L’ANALISI DI CAMPI DI DENSITÀ
INTERFEROMETRIA, SCHLIEREN, SHADOWGRAPH
DURANTE IL CORSO SARANNO EFFETTUATE ESERCITAZIONI PRESSO IL LABORATORIO SPERIMENTALE DEL DIPARTIMENTO. IL CORSO SARÀ CORREDATO ANCHE DA ALCUNI SEMINARI MONOGRAFICI E VISITE DIDATTICHE PRESSO ENTI E CENTRI DI RICERCA ESTERNI.

ALTRI TIPI DI MISURE IN GALLERIE AERODINAMICHE:
TUBO DI PITOT, TRASDUTTORI DI PRESSIONE, MISURE DI PORTATA (VENTURIMETRI, FLUSSIMETRI), MISURE DI TEMPERATURA CON TERMOCOPPIE, MISURE DI FORZA E BILANCE DINAMOMETRICHE, MISURE DI ACUSTICA.

P.K. KUNDU. FLUID MECHANICS. ACADEMIC PRESS, SAN DIEGO, USA, 1990.

L. D. LANDAU AND E. M. LIFSHITZ, FLUID MECHANICS 2ED., COURSE OF THEORETICAL PHYSICS VOL. 6, BUTTERWORTH-HEINEMANN (1987)

H.H. HUBBARD, EDITOR. AEROACOUSTICS OF FLIGHT VEHICLES: THEORY AND PRACTICE. VOLUME 1 NOISE
SOURCES; VOLUME 2 NOISE CONTROL (NASA REFERENCE PUBLICATION 1258). ACOUSTICAL SOCIETY OF
AMERICA, 1995.

M.S. HOWE. ACOUSTICS OF FLUID-STRUCTURE INTERACTIONS. CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS, CAMBRIDGE,
UK, 1998.

W.K. BLAKE. MECHANICS OF FLOW-INDUCED SOUND AND VIBRATION, VOLUME I. ACADEMIC PRESS,
ORLANDO, 1986

THOMAS J. MUELLER, AEROACOUSTIC MEASUREMENTS, SPRINGER; 1 EDITION (2002)

STAVROS TAVOULARIS, MEASUREMENT IN FLUID MECHANICS, CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS (2005).

DISPENSE A CURA DEL DOCENTE.

•Richiami di termodinamica e fluidodinamica applicate alle turbomacchine•Teoria della similitudine: principi di base e applicazioni alla progettazione e analisi delle turbomacchine• METODOLOGIE DI PROGETTAZIONE FLUIDODINAMICA E TERMODINAMICA DELLE TURBOMACCHINE IDRAULICHE E A FLUIDO ELASTICO: - POMPE E TURBINE IDRAULICHE;- COMPRESSORI CENTRIFUGHI E ASSIALI;- TURBOESPANSORI A VAPORE E A GAS;- VENTILATORI;• GRADI DI LIBERTÀ NELLA SCELTA DEI PARAMETRI PROGETTUALI;• LIMITAZIONI FISICHE E MECCANICHE;• CRITERI DI PROPORZIONAMENTO;• ANALISI DELLE CARATTERISTICHE FUNZIONALI.

• S.L. DIXON, "FLUID MECHANICS AND THERMODYNAMICS OF TURBOMACHINERY", ED. BUTTERWORTH HEINEMANN;• D.G. WILSON, T. KORAKIANITIS; "THE DESIGN OF HIGH-EFFICIENCY TURBOMACHINERY AND GAS TURBINES", ED. PRENTICE HALL;• C. CAPUTO, "LE TURBOMACCHINE", CASA EDITRICE AMBROSIANA• MATERIALE A CURA DEL DOCENTE

INTRODUZIONE AL MODELLO SEMI-RIGIDO DI ALA A 2 GDL E DETERMINAZIONE DELLE RELATIVE EQUAZIONI DI GOVERNO MEDIANTE APPROCCIO LAGRANGIANO. MODELLI AERODINAMICI SEMPLIFICATI 2D, STAZIONARI E QUASI-STAZIONARI, PER LO STUDIO DELL'AEROELASTICITÀ DEL MODELLO SEMIRIGIDO. STUDIO DEL FLUTTER E DELLA DIVERGENZA AEROELASTICA.

LA TEORIA AERODINAMICA 2D, NON STAZIONARIA DI THEODORSEN. STUDIO DEL FLUTTER MEDIANTE IL METODO V-G E IL METODO P-K. APPROSSIMAZIONE ALLA PADÈ DELLA `LIFT DEFICIENCY FUNCTION' E RELATIVO MODELLO AEROELASTICO AGLI STATI FINITI. RELAZIONE TRA LA TEORIA DI THEODORSEN E LA TEORIA DI WAGNER.

ANALISI AEROELASTICA DI ALI 3D: MODELLO STRUTTURALE DI TRAVE FLESSO-TORSIONALE, MODELLO AERODINAMICO `STRIP THEORY' E APPLICAZIONE DEL METODO DI GALERKIN.

AERODINAMICA 3D NON-STAZIONARIA: FLUSSI NON-VISCOSI INCOMPRESSIBILI; FORMULAZIONE DIFFERENZIALE PER FLUSSI QUASI-POTENZIALI INCOMPRESSIBILI; FORMULAZIONE INTEGRALE PER FLUSSI QUASI-POTENZIALI INCOMPRESSIBILI. MATRICE AERODINAMICA PER L'ANALISI DELLA STABILITÀ AEROELASTICA. APPROSSIMAZIONE RAZIONALE MATRICIALE DELLA MATRICE AERODINAMICA, RELATIVO MODELLO AEROELASTICO AGLI STATI FINITI E STUDIO DEL FLUTTER. EFFETTO DELLA FRECCIA ALARE.

AEROELASTICITÀ SEZIONI ALARI CON FLAP DI ESTREMITÀ. ATTUAZIONE DEL FLAP PER IL CONTROLLO DEL FLUTTER, MEDIANTE APPLICAZIONE DELLA TEORIA DEL CONTROLLO OTTIMO.

• BISPLINGHOFF R.L., ASHLEY H., HALFMAN, R., AEROELASTICITY. DOVER PUBLICATIONS, 1996.
• FUNG, Y.C., AN INTRODUCTION TO THE THEORY OF AEROELASTICITY. DOVER PUBLICATIONS, 1994.
• WRIGHT, J.R. AND COOPER, J.E., INTRODUCTION TO AIRCRAFT AEROELASTICITY AND LOADS. WILEY AND SONS, 2007.
• DOWELL, E.H., A MODERN COURSE IN AEROELASTICITY. KLUWER ACADEMIC PUBLISHERS, 2004.
• HODGES, D.H. AND PIERCE, A., INTRODUCTION TO STRUCTURAL DYNAMICS AND AEROELASTICITY, CAMBRIDGE AEROSPACE SERIES, 2002.

EQUAZIONI DELLA DINAMICA DEL VELIVOLO:
EQUAZIONE DELLA QUANTITÀ DI MOTO E DEL MOMENTO DELLA QUANTITÀ DI MOTO, ANGOLI DI EULERO, ASSI CORPO, ASSI VENTO, ASSI DI STABILITÀ.

AEROPLANI:
ELEMENTI DI BASE DELLE PRESTAZIONI: DIAGRAMMA DELLE POTENZE, AUTONOMIE ORARIA E CHILOMETRICA, DIAGRAMMA DI SALITA, FATTORE DI CARICO.
FORZE AERODINAMICHE NON STAZIONARIE: FUNZIONI DI TRASFERIMENTO AERODINAMICHE E DERIVATIVE DI STABILITÀ.
DETERMINAZIONE DELLE CONDIZIONI DI VOLO EQUILIBRATO (TRIMMAGGIO).
EQUAZIONI DINAMICHE PERTURBATIVE ED ANALISI DI STABILITÀ DEL VELIVOLO,
DISACCOPPIAMENTO DELLA DINAMICA LONGITUDINALE E LATERALE, STUDIO DEL MODO FUGOIDE, MODO DI CORTO PERIODO, DUTCH ROLL E MODO SPIRALE.
ELEMENTI DI CONTROLLO OTTIMO PER LA STABILIZZAZIONE DEL VELIVOLO E LA RIDUZIONE DEGLI EFFETTI DI PERTURBAZIONI ESTERNE (RAFFICHE).

ELICOTTERI:
DESCRIZIONE DELLA FUNZIONALITÀ DEL ROTORE PRINCIPALE: FORZE AERODINAMICHE AGENTI SU ESSO, INTERAZIONE CON IL CORPO FUSOLIERA TRAMITE IL MOZZO, CAPACITÀ DI CONTROLLO DEL VELIVOLO TRAMITE I COMANDI DELLO SWASH PLATE.
ELEMENTI CARATTERISTICI DELLE PRESTAZIONI DEGLI ELICOTTERI RISPETTO AI VELIVOLI AD ALA FISSA.
DETERMINAZIONE DELLE FUNZIONI DI TRASFERIMENTO AERODINAMICHE E DERIVATIVE DI STABILITÀ.
DETERMINAZIONE DELLE CONDIZIONI DI VOLO EQUILIBRATO (TRIMMAGGIO).
EQUAZIONI DINAMICHE PERTURBATIVE ED ANALISI DI STABILITÀ DELL'ELICOTTERO E STUDIO DEI SUOI MODI PERTURBATIVI PRINCIPALI.

ELEMENTI DI OTTIMIZZAZIONE DI TRAIETTORIE E PROCEDURE DI VOLO:
PROCEDURE DI DECOLLO ED ATTERRAGGIO PER VELIVOLI AD ALA FISSA A BASSO IMPATTO ACUSTICO AMBIENTALE.
PARAMETRIZZAZIONE DELLA TRAIETTORIA, CENNI DI OTTIMIZZAZIONE ED ESEMPI APPLICATIVI.

CENNI SULLA MECCANICA DEL VOLO DI VELIVOLI NON CONVENZIONALI.
CENNI SULLA MECCANICA DEL VOLO DEL VELIVOLO ELASTICO.

1. ANDERSON J., AIRCRAFT PERFORMANCE AND DESIGN, MCGRAW-HILL, 1999.
2. HULL D., FUNDAMENTALS OF AIRPLANE FLIGHT MECHANICS, SPRINGER, 2007.
3. ETKIN B., AND REID L., DYNAMICS OF FLIGHT: STABILITY AND CONTROL, J. WILEY & SONS, 1996.
4. MC LEAN D., AUTOMATIC FLIGHT CONTROL SYSTEMS, PRENTICE HALL, 1990.

AERODINAMICA COMPRESSIBILE: POTENZIALE PICCOLE PERTURBAZIONI PER FLUSSI SUBSONICI E SUPERSONICI, SIMILITUDINE PER FLUSSI SUBSONICI (PRANDTL-GLAUERT), SIMILITUDINE PER FLUSSI SUPERSONICI (TEORIA DI ACKERETT), SIMILITUDINE DI GOTHERT PER ALI SOTTILI, FLUSSI SUPERSONICI, RICHIAMI DI MODELLI UNIDIMENSIONALI E QUASI-UNIDIMENSIONALI, URTI OBLIQUI, ESPANSIONE DI PRANDTL-MEYER, PORTANZA DI UN PROFILO SUPERSONICO, TEORIA DELLE CARATTERISTICHE, ALI SUPERSONICHE, STRATO LIMITE COMPRESSIBILE. INTRODUZIONE: CONSIDERAZIONI GENERALI SUI PROPULSORI E CLASSIFICAZIONE; DETERMINAZIONE DEI PARAMETRI FISICI UTILIZZATI PER LA CARATTERIZZAZIONE DELLE PRESTAZIONI DI UN SISTEMA PROPULSIVO. ANALISI DEI PRINCIPALI PROPULSORI IN CONDIZIONI DI PROGETTO: IL TURBOGETTO SEMPLICE, IL TURBOFAN, IL TURBOELICA, LO STATOREATTORE, IL PULSOGETTO;FLUIDODINAMICA DEI ROTORI E DELLE ELICHE: CONCETTI GENERALI, TEORIA DEL DISCO ATTUATORE, TEORIA DELL'ELEMENTO DI PALA. CENNI AL COMPORTAMENTO FUORI DALLE CONDIZIONI DI PROGETTO, I METODI PER INCREMENTARE LA SPINTA. ANALISI DEI COMPONENTI: PRESE DINAMICHE, CAMERE DI COMBUSTIONE, UGELLI.

DISPENSE A CURA DEL DOCENTE.
HILL P., PETERSON C., “MECHANICS AND THERMODYNAMICS OF PROPULSION”, ADDISON WESLEY PUBL., 2ND ED., 1992.
CUMPSTY N., “JET PROPULSION”, CAMBRIDGE UNIV. PRESS, 1997.

- IL PROGETTO “CONCETTUALE” IN AERONAUTICA
DELINEARE LA MISSIONE
DIMENSIONAMENTO PRELIMINARE
DEFINIZIONE DEL LAYOUT FONDAMENTALE
- IL PROGETTO PRELIMINARE DELLE STRUTTURE
CLASSIFICAZIONE DEI CARICHI
DEFINIZIONE DEL LAYOUT STRUTTURALE “PRIMARIO”
SELEZIONE DI MATERIALI E LAVORAZIONI
MODELLI PER L’ANALISI STRUTTURALE STATICA E DINAMICA
IL METODO AGLI ELEMENTI FINITI
- ELEMENTI DI OTTIMIZZAZIONE VINCOLATA
RICERCA DEI PUNTI STAZIONARI DI UNA FUNZIONE VINCOLATA
METODI BASATI SUL GRADIENTE
ALGORITMI GENETICI E MEMETICI
- OTTIMIZZAZIONE MULTIDISCIPLINARE DI PROGETTO IN AERONAUTICA
L’OTTIMIZZAZIONE STRUTTURALE
I VINCOLI DI MISSIONE
I VINCOLI NORMATIVI
- INFLUENZA DI FENOMENI ALEATORI E DI VARIABILI NOTE SU BASE STATISTICA: L’OTTIMIZZAZIONE ROBUSTA.
- INTEGRAZIONE DI MODELLI CON DIVERSO LIVELLO DI APPROSSIMAZIONE: GLI ALGORITMI MULTI-FEDELTÀ.
- LA PROGETTAZIONE STRUTTURALE OTTIMIZZATA DI VELIVOLI A BASSO IMPATTO AMBIENTALE
PESO A VUOTO ED EFFICIENZA AERODINAMICA: LE IMPLICAZIONI AEROELASTICHE
MATERIALI DI NUOVA GENERAZIONE
IL COMPOSITO NELLE STRUTTURE PRIMARIE
L’AFFIDABILITÀ DEL PROCESSO PRODUTTIVO
IL COMFORT IN CABINA
CONFIGURAZIONI FORTEMENTE INNOVATIVE
IMPENNAGGI AD U E V ED INSTALLAZIONI PROPULSIVE NON STANDARD
IL BLENDED-WING-BODY

1. D. RAYMER, “AIRCRAFT DESIGN: A CONCEPTUAL APPROACH”, AIAA EDUCATIONAL SERIES, 1989.
2. M.C. NIU, “AIRFRAME STRUCTURAL DESIGN”, CONMILIT PRESS, HONG KONG, 1995
3. DISPENSE A CURA DEL DOCENTE.

Analisi degli impianti motori per la conversione dell’energia ai fini della valutazione del loro impatto ambientale. Inquinamento atmosferico. Tipologia degli inquinanti. Formazione degli inquinanti. Modelli di diffusione e trasporto degli inquinanti in atmosfera. Sistemi di controllo della formazione degli inquinanti. Sistemi di abbattimento delle emissioni gassose e solide in atmosfera.Caratterizzazione delle emissioni acustiche di impianti di conversione dell’energia. Elementi per la redazione di studi di impatto ambientale di sistemi energetici. Quadro della normativa in materia di qualità dell’aria, di regolamentazione delle emissioni inquinanti in atmosfera, di emissioni acustiche.

-CAU, G., COCCO, D., ‘L’IMPATTO AMBIENTALE DEI SISTEMI ENERGETICI’, SERVIZI GRAFICI EDITORIALI.-FINZI, G., PIROVANO, G., VOLTA, M., GESTIONE DELLA QUALITÀ DELL’ARIA, MCGRAW-HILL.-MASTERS, G. M., INTRODUCTION TO ENVIRONMENTAL ENGINEERING AND SCIENCE, PRENTICE-HALL.-DAVIES, M. L., CORNWELL D.A., INTRODUCTION TO ENVIRONMENTAL ENGINEERING, MCGRAW-HILL.-BELL, L. H., BELL, D. H., INDUSTRIAL NOISE CONTROL, M DEKKER INC..

Motori volumetrici ad accensione spontanea e comandata.Architettura e organizzazione meccanica dei motori volumetrici. Disamina delle problematiche dinamiche e dei carichi termostrutturali del motore e dei principali componenti.Caratteristiche e prestazioni dell’assieme motore-utilizzatore per diverse applicazioni.Alimentazione nei motori quattro tempi. Analisi quasi-stazionaria del flusso nei condotti e attraverso le valvole. Alimentazione nei motori due tempi. Fenomeni non stazionari nei sistemi di aspirazione e scarico. Modelli di calcolo.La sovralimentazione: definizioni, scopi e classificazione dei sistemi. La sovralimentazione dei motori quattro tempi e dei motori due tempi. La sovralimentazione volumetrica e la turbosovralimentazione. Modelli di calcolo e di analisi delle prestazioni di motori sovralimentati.Caratterizzazione dei combustibili e degli oli lubrificanti impiegati nei motori a combustione interna volumetrici.Alimentazione del combustibile nei motori ad accensione comandata. Sistemi con carburatore. Sistemi di iniezione diretta e indiretta.Alimentazione del combustibile nei motori Diesel. Descrizione dei sistemi di iniezione. Modellazione e analisi delle prestazioni dei sistemi a media e alta pressione di iniezione. Analisi della formazione del getto di combustibile, del processo di vaporizzazione e della formazione della carica.Caratterizzazione delle condizioni di moto della carica nel cilindro. Modelli di analisi e tecniche di misura.Combustione nei motori ad accensione comandata. Modelli di interpretazione dei fenomeni e di analisi del processo di combustione. Combustioni anomale. Tecniche di indagine e di misura.Combustione nei motori Diesel. Evidenze sperimentali. Modelli di analisi di tipo termodinamico e multidimensionale.Formazione e controllo degli inquinanti. Caratterizzazione degli inquinanti gassosi e del particolato allo scarico dei motori, analisi del processo di formazione e tecniche di abbattimento. Misura delle emissioni nei motori a combustione interna.Perdite meccaniche. Analisi adimensionale e criteri di valutazione.Rumorosità dei motori a combustione interna volumetrici. Rumore meccanico, di combustione e gasdinamico. Tecniche di misura e di abbattimento del rumore.Flussi di calore all’interno del motore e carichi termici nei principali organi. Modelli di calcolo e tecniche di misura. Sistemi di raffreddamento, a liquido e ad aria. Bilancio energetico e impianti di cogenerazione.Turbine a gasArchitettura delle turbine a gas per la propulsione e per impieghi industriali.Analisi delle prestazioni e valutazione delle caratteristiche funzionali di compressori, camere di combustione, turbine, e dei principali sistemi ausiliari per differenti assetti e diverse condizioni operative e ambientali.Modalità di regolazione dei principali componenti e dell’assieme turbina a gas-utilizzatore.L’aerodinamica interna della camera di combustione, i flussi di calore alle pareti e le tecniche di raffreddamento. I sistemi di alimentazione del combustibile, liquido e gassoso.Aspetti generali sulla combustione.

-Giancarlo Ferrari “MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA” Ed. IL CAPITELLO Torino, 2001-J.B.Heywood “INTERNAL COMBUSTION ENGINE FUNDAMENTALS” McGraw-Hill, Inc, 1988-H.I. Saravanamuttoo, H.Cohen, G.F. Rogers “GAS TURBINE THEORY” Prentice Hall, 2001-H. Lefebvre “GAS TURBINE COMBUSTION” Ed.Taylor & Francis, Philadelphia, 1999

IL CORSO PRESENTA UN PERCORSO FORMATIVO CHE PROMUOVE E FAVORISCE LA CULTURA, LE POLITICHE E LE PRASSI DI PARI OPPORTUNITÀ TRA DONNE E UOMINI NELLA SOCIETÀ E NEL MONDO DEL LAVORO, FORNENDO LE CONOSCENZE NECESSARIE PER ENTRARE CON MAGGIORI COMPETENZE NELLE ISTITUZIONI E NELLE PROFESSIONI E STIMOLANDO UNA PARTECIPAZIONE DI TUTTI ALLA VITA PUBBLICA, SECONDO IL DETTATO DELLA COSTITUZIONE ITALIANA.

DISPENSA PROPOSTA DAL DOCENTE.

LA SERIE DI TAYLOR E LE FUNZIONI ELEMENTARI NEL CAMPO COMPLESSO. EQUAZIONI DIFFERENZIALI ORDINARIE LINEARI A COEFFICIENTI COSTANTI. ELEMENTI DI ALGEBRA LINEARE: AUTOVALORI E AUTOVETTORI. SISTEMI DI EQUAZIONI DIFFERENZIALI ORDINARIE LINEARI A COEFFICIENTI COSTANTI. METODO DELLA DIAGONALIZZAZIONE E METODO DEGLI AUTOVETTORI. STABILITA'.



SISTEMI CONTINUI – MODELLI UNIDIMENSIONALI. ASTE, FUNI, ACUSTICA, TRAVI E CONDUZIONE DEL CALORE. TEORIA SPETTRALE DEGLI OPERATORI – AUTOVALORI E AUTOFUNZIONI. MODI E FREQUENZE NATURALI DI VIBRAZIONE. METODO DELLE AUTOFUNZIONI. LA FUNE VIBRANTE E LA SOLUZIONE DI D'ALEMBERT. METODO DELLA FUNZIONE D'INFLUENZA. METODI APPROSSIMATI: CALCOLO DELLE VARIAZIONI, I METODI DI RAYLEIGH–RITZ E DI GALERKIN; METODI DEGLI ELEMENTI FINITI.


SISTEMI CONTINUI – MODELLI TRIDIMENSIONALI. DERIVAZIONE DA PRINCIPI PRIMI DELLE EQUAZIONI CHE GOVERNANO IL MOTO DI FLUIDI E SOLIDI. EQUAZIONI PER FLUSSI POTENZIALI, PER LA CONDUZIONE DEL CALORE E PER L'ACUSTICA. ESTENSIONE DEI METODI UNIDIMENSIONALI. METODO DELLA FUNZIONE DI GREEN. METODI DEGLI ELEMENTI DI CONTORNO.



SERIE DI FOURIER. LE TRASFORMATE DI FOURIER E DI LAPLACE. FUNZIONI ANALITICHE DI VARIABILE COMPLESSA; TRASFORMATA DI LAPLACE INVERSA.

DISPENSE A CURA DEL DOCENTE