PARTE 1: ELEMENTI DI GASDINAMICA
Concetti introduttivi; richiami flussi compressibili isentropici; richiami urti normali, Dimensionamento circuiti gasdinamici;
Flussi 1-D con variazione di area, con attrito e con apporto di calore,.
Urti normali e obliqui. Interazione tra urti. Urti staccati. Espansione di Prandtl-Meyer
Flussi potenziali compressibili.
Cenni al metodo delle caratteristiche

PARTE 2: ELEMENTI DI MOTORI PER AEROMOBILI
Concetti introduttivi: Classificazione dei propulsori; introduzione alle prestazioni dei propulsori; definizione della Spinta e delle Potenze. Definizione ed espressione dei rendimenti.
Cicli e parametri prestazionali dei propulsori.
Turbogetto Semplice a punto fisso e in volo. Turbogetto con post-combustore. Turbofan a flussi separati ed associati. Turboelica. Ramjet.
Cenni su eliche aeronautiche: teoria dell’elemento di pala.
Turbomacchine. Prese dinamiche subsoniche e supersoniche. Sistemi di combustione. Ugelli propulsivi subsonici e supersonici. Motori a combustione interna volumetrici.
Endoreattori a propellente solido. Endoreattori a propellente liquido. Ugelli e camere di spinta.

M.J. Zucrow, J.D. Hoffman “Gas Dynamics, vol. I ”John Wiley & Sons, 1976
M.J. Zucrow, J.D. Hoffman “Gas Dynamics, vol. II” Robert E Krieger Publishing Company, 1985
J. D. Mattingly “ Elements of Gas Turbine Propulsion” McGRAW-HILL Int. Edition 1996
A.H. Lefebvre “Gas Turbine Combustion” Taylor & Francis, 1999

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.

- 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.

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